“狭义相对论”时间膨胀，没你想象的那么复杂！( 二 ) _女孩

它俩走的路程却不一样，所以嘀嗒的节奏也不一样：
地面上：嘀----------嗒!
飞船上：嘀-------------------------嗒!
听声音都知道飞船上的钟走得慢。

有人肯定要说，飞船上的光子的速度，还掺杂着飞船的速度，它的速度应该快于光速（有静质量的物质无法超越光速），虽然路程长了，但速度也快了，所以嘀嗒声是一致的，应该分解一下，例如：

但是爱因斯坦说了，光速不变，光速是特立独行的，不会和任何速度叠加，光子走的路，就是靠自己的速度走的，斜线方向的速度就是纯光速3×10^8m/s ，这就是光的特性。所以结论就是飞船上的时间走得慢，这种效应称为时间膨胀。您速度越快，时间就越慢，当小女孩回到地球，就会比地球上的小女孩年轻。

经常出现的疑问

【“狭义相对论”时间膨胀，没你想象的那么复杂！】是不是做飞机，做高铁我就比别人年轻？

就像我开头提到的，早期人们认为地球就是平坦的，因为在古人的视野中，所观察到的地球曲率微不足道，除非用精密仪器。我们所认为的年轻，需要达到一个很快的速度才会出现明显的年轻，下图就是运动产生影响关系。在《狭义相对论》中有一个修正因子（洛伦兹因子），是用来修正高速运动时物体的性质及时间产生的变化，当修正因子约为1时，也就是不需要修正，所以在日常生活中，由于飞机、高铁、飞船速度都远远小于光速，所以微不足道的时间变慢，我们是无法感觉到的，就像我们感觉不到地球是圆的。

时间流速慢，是否可以永生

所谓相对时间变慢，就如同你的一生，对于别人来说是一部电影，电影的时长就是你的一生，当看到高潮部分（高速运动），观察者发现你降慢了速度（时间流速慢），动作和嘀嗒钟一样迟缓，然而你的一生的长短对于自己来说还是那么长，因为电影的时长是不变的，你也可以理解为把一把格尺拉长了，虽然单位间隔变大了，但是尺子总长的示数并未改变。

地面上的女孩时间也变慢

还有很多人有这样的疑问，飞船相对地面匀速运动，地面小女孩看到船上光子走斜线，因为伽利略的相对性原理，地面也相对于船运动，那么飞船上的女孩看到地面上的光子也走的是斜线，她会发现地面的钟走得慢，它俩互相看，都发现对方走得慢，为什么飞船上小女孩回来就年轻了？

因为小女孩出发时和回来时落地时，飞船经历了加速和减速的过程，打破了相对性原理的对称性，改变了它的参照系，在飞船内部进行的加速和减速实验将表明，有些东西正在发生变化。如果要完全解释就涉及到更高阶的《广义相对论》等效原理，就是用来解决不对称的问题，由于篇幅， next time 。

光速不变原理怎么来的还有人可能会问，光速不变原理怎么来的，是测出来的。如果要解释光速不变原理有点超纲，可以写一部关于伽利略、牛顿、爱因斯坦、麦克斯韦等大佬的爱恨情仇，这里简单说一下。光是一种电磁波，根据麦克斯韦电磁的方程组，可以求得一个电磁波速度的解：

这个解是两个物理测量值的函数，即真空的介电常数（ε）与磁导率（μ），都是测量下的客观值，是常数，所以光速也是常数，是一个性质，是绝对的。除此外，迈克逊莫雷实验也证明了光速不变，这些都是1900年以前就证实了的事情。

狭义相对论《狭义相对论》，除了时间膨胀，即钟慢效应，还有尺缩效应，质增效应，质能等价方程等等，这些都是基于两条公理：相对性原理，光速不变原理。