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    時(shí)間與狹義相對論

    時(shí)間與狹義相對論

    時(shí)間是記錄萬物變化與萬事發(fā)生的一種方法。我們能直觀感受到事物的運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展。由于地球的自轉(zhuǎn)的原因,我們看到太陽每天東升西落,周而復(fù)始。人們便把這樣一個(gè)有規(guī)律的變化規(guī)定為一天,一天分為二十四小時(shí)。再后來人們通過天文觀測計(jì)算發(fā)現(xiàn),地球繞太陽運(yùn)行一周周期為365天5小時(shí)48分46秒(合365.24219天)即一回歸年。公歷平年只有365日,比回歸年短約0.2422 日,所余下的時(shí)間約為四年累計(jì)一天,故四年于2月加1天,使當(dāng)年的歷年長度為366日,這一年就為閏年?,F(xiàn)行公歷中每400年有97個(gè)閏年。按照每四年一個(gè)閏年計(jì)算,平均每年就要多算出0.0078天,這樣經(jīng)過四百年就會(huì)多算出大約3天來,因此,每四百年中要減少三個(gè)閏年。所以規(guī)定,公歷年份是整百數(shù)的,必須是400的倍數(shù)的才是閏年,不是400的倍數(shù)的,雖然是100的倍數(shù),也是平年。這樣只要人類生活的太陽系的天體不發(fā)生重大改變,我們規(guī)定一個(gè)時(shí)間的起點(diǎn),我們就可以記錄時(shí)間,把發(fā)生的重大事件、重大變化記錄就成了歷史。如果萬事萬物不運(yùn)動(dòng)、不發(fā)生變化、凝固不動(dòng),時(shí)間就沒有產(chǎn)生意義和條件。

    • 相對論時(shí)間

    根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論,特別是其中提出的鐘慢尺縮論斷。當(dāng)一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí),物體周圍的時(shí)間會(huì)迅速減慢、空間會(huì)迅速縮小。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度等于光速時(shí),時(shí)間就會(huì)停止、空間就會(huì)微縮為點(diǎn),也就是說出現(xiàn)零時(shí)空。

    如何理解鐘慢效應(yīng)呢?假如你乘坐一艘飛船光子鐘放在一艘高速飛行的飛船上,光子在光子鐘里上下來回運(yùn)動(dòng),每個(gè)來回用一秒的時(shí)間。

    同樣地,在飛船上你會(huì)看到光子上下運(yùn)動(dòng),而地球上的我會(huì)看到光子斜線運(yùn)動(dòng)(因?yàn)轱w船相對我說在高速飛行)。同樣的時(shí)間里,我會(huì)看到光子運(yùn)動(dòng)的距離更長。而光速在任何參照系任何運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都保持恒定,都是30萬公里每秒。這就是光速不變原理。

    也就是說,飛船上的你看到光子上下運(yùn)動(dòng)一次花費(fèi)一秒,而在地球上的我眼里則會(huì)花費(fèi)更長時(shí)間。因?yàn)橄鄬Φ厍蛏系奈夜庾幼呔嚯x變長了,這意味著光子行走的時(shí)間變長了!也就是飛船上的你時(shí)間只過了一秒,而地球上的我經(jīng)過的時(shí)間大于一秒。這就是時(shí)間膨脹(鐘慢效應(yīng))。

    • 由于我們所創(chuàng)造的能改變我們速度的工具相對于光速來說可以忽略不計(jì),鐘慢效應(yīng)好像不起作用,時(shí)間對于我們大家來說好像都是公平、公正的,也是不可逆的。
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