时间相对论：光速下的时间流速

2023-11-05 理论教育版权反馈

【摘要】：是的，就是根据光速不变的假设，爱因斯坦得出了令当时所有科学家都大吃一惊的结论：时间不是永恒不变的，处在不同运动速度状态下的东西，它们所经历的时间流逝速度是不同的，也就是说，时间是相对的。

我现在要你想象，自己正驾驶着一艘宇宙飞船，飞船正在以接近光速的速度飞行。

假设我站在地面上，看着你的飞船。在这个思想实验中，你需要假设我是千里眼，不论多远都能看清你的飞船。

现在，请打开飞船大灯，让光照亮你前进的轨道。请你想象一下，站在地面上的我，会看到什么样的景象呢？

因为飞船大灯射出的光在我的眼里速度是30万千米/秒，而宇宙飞船的速度也是接近光速，所以，我会看到飞船和这束光几乎是齐头并进，慢慢拉开距离，飞船只比光稍微慢了一点儿。

接下来，重点来了，我们切换一下视角，请你想象一下，坐在飞船驾驶室中的你会看到什么样的景象呢？

因为光速在任何情况下都是永恒不变的，所以，在飞船中的你也依然会看到，光正以30万千米/秒的速度远离你而去。你会看到，刹那间，光就跑到了很远很远的地方。

从地面看，飞船和光开始是齐头并进，慢慢地，飞船会比光落后一点儿(www.chuimin.cn)

坐在飞船中的驾驶员看到，光仍然以30万千米/秒的速度冲向前方

我希望你在继续阅读之前，稍微思索一下上面说到的两种情况，仔细想想，有没有觉得奇怪的地方。

我们假设飞船的速度非常接近光速，在地面上的我，等了1小时才看到飞船和光拉开了30万千米的距离，而在飞船上的你看到的情况可就完全不同了。你只是眨了眨眼睛，仅仅过去了1秒钟，就看到飞船与光拉开了30万千米的距离。如果这一切都是真的，那岂不是我的1小时相当于你的1秒钟吗？

而且，在刚才这个例子中，显然飞船的速度越是接近光速，我的时间就越是比你的时间显得长。这么奇怪的事情难道是真的吗？难道说“飞船一日，地上一年”是真的吗？

是的，就是根据光速不变的假设，爱因斯坦得出了令当时所有科学家都大吃一惊的结论：时间不是永恒不变的，处在不同运动速度状态下的东西，它们所经历的时间流逝速度是不同的，也就是说，时间是相对的。

爱因斯坦不但得出了时间是相对的这个结论，还精确地给出了时间和速度之间的变换公式，根据他的数学公式，我们可以计算出，如果有一架飞机以300米/秒连续飞100年的话，那么飞机上的乘客100年后走下飞机，他们就会比地面上的人年轻大约26分钟18秒。