為什麼越接近光速時間會變慢
❶ 為什麼速度越接近光速時間就越變慢
一、時間變換公式的推導
首先光速不變定理
c=c+v=c-v
然後位移定理
s=vt
如圖 所示,設有一飛行者以速度v 飛離地球,在飛行了t 時後到達了B 點,這時與他同時發出的光信號已經到達了C 點,飛行者認為地球上的光速應該是c ,地球上過去的時間應該是t` 。那麼光走過的路程就有下列關系。
地球人和飛行者都認為真實的光速和時間的關系是: BC=c×t-v×t=(c-v) ×t
飛行者錯誤地認為地球上的光速和時間的關系應該是: BC=c×t`
即: (c-v) ×t=c ×t`
也許你會說,飛行者認為 BC=c×t` 是錯誤的,因為對飛行者來說真正的光速不是c ,而是c-v 。你說的很對,所有我在上面就明確地寫出那是飛行者的錯誤感覺,可你要知道,對飛行者來說,真正的時間也不是 t`,而是t 。飛行者感覺到地球上的時間過去的應該是t` ,地球上的光速應該是c ,這是一種錯覺,他在這種錯覺下感覺到光信號走的距離的確是BC 。因此,飛行者就錯誤地認為BC=c ×t` 。
既然是錯誤的,為什麼還要用,因為我們現在就是想知道,飛行者把地球上的真實時間 t看成了怎樣一個錯誤的時間 t`。
也許你還是不能接受 BC=c×t` 這個等式,因為你總覺得c 是個錯誤的數字,錯的數字就不應該用,用了就不可能得到正確的結論,你的這個想法和我開始理解相對論時一樣,總轉不過這個灣。不要著急,看了下面的例子你一定會明白的。
說一個屋內共有 4個人,每人長兩只手,問 4個人共長幾只手。
這是一道很簡單的小學數學題,我們都會算, 4個人共長8 只手,2 ×4=8,可有個小朋友他不會算,他想了另外一個辦法解這道題,他數了一下 4個人的手,共8 只,這個小朋友是一隻手一隻手數得,因此他寫下了這樣一道錯誤的算式題, 1×8 =8。他也得出了正確的結論,8隻手,可他的算式是錯誤的。這就使我們明白,用兩個正確的數字相乘,我們可以得到正確的結論。用兩個錯誤的數字相乘,也有可能得到正確的結論,但如果我們用一個正確的數字和一個錯誤的數字相乘,哪就永遠也得不到正確的結論, BC=c×t` 就用兩個錯誤的數字相乘得到正確結論的情況。也就是說,BC=c ×t` 它的確是錯的,而我們就是想知道,當正確的光速c-v 變成錯誤的光速c 時,看正確的時間t 將會變成怎麼一個錯誤的時間t` 。所以有(c-v) ×t=c ×t` 的關系,這下你該明白了吧。
如果你還不太明白,那你也可以這么建立這個關系。
設一物體的運動速度為 c-v,運行了t 時間,如果它的運動速度變為c ,問要走相同的距離所需的時間t` 是多少。
這時你寫的等式也是: (c-v) ×t=c ×t`
這次你該明白了吧。
❷ 解釋一下為什麼接近光速時間會變慢
就是物體在接近光速運行時電子會逐漸跟不上原子核的運動速度,電子圍繞原子核運動的速度會變的無限小,時間自然也就會變的無限慢。宇宙中星球之間的距離都在幾百光年甚至幾億光年的距離,在普通意義的時間上如果讓我們宇宙旅行那就只能望而卻步了。但是當我們接近光速飛行時,在時間變的無限慢甚至停止的情況下,幾億光年的距離在瞬間到達也不是不可能的,迄今沒有找到能讓時間變快的方法,但是我相信這方法一定存在。時間的大小可以改變。這就會出現在某在地方100年的時光而對於另一個電子圍繞原子核速度相對很慢的特殊地方就有可能只是一天或者更短的時間。這其實也就是時間相對論了。什麼是時間讓很多人難以琢磨。實際上就是電子圍繞原子核運動的那個速度就是時間!
❸ 光速和時間是什麼關系為什麼說接近光速時間就會變慢
從生活經驗來看,時間就是時間,光速就是光速。
愛因斯坦的狹義相對論表明,時間的流逝速率會隨著速度的增加而變慢。速度的極限是光速,速度越接近光速,時間越趨於靜止。
對於一艘速度為光速的宇宙飛船,飛到25光年外的織女星,所需的時間為25年。然而,這種計算方式只是對了一半。從地球上來看,宇宙飛船確實是在25年後飛抵織女星。但從宇宙飛船上來看,飛到織女星只是一瞬間,不需要時間。如果宇宙飛船再掉頭返回地球,從地球上來看,這又要25年的時間;從飛船上來看,這只是一瞬間。
因此,當宇宙飛船重新回到地球上時,地球上的人已經變老50歲,而飛船上的人還是當初那個樣子。也就是說,在不同運動速度的觀測者身上,時間流逝速率是不一樣的。
不過,相對論禁止宇宙飛船的速度加速到光速。如果假設速度足夠接近光速,比如光速的99.999…999%,飛船上的時間也可以過得非常慢,近乎於停止,上述假設的情況仍然還是成立的。
不同參照系中的時間流逝速率不是完全相同的,導致這一現象的根本原因是光速不變原理,時間和光速之間確實存在某種意義上的關系。