時間相對性變換為什麼沒經歷

㈠ 求解釋下相對論的時間相對性。

在討論相對論的時間相對性之前，我們先定義同時性。在牛頓力學框架下，同時性的定義是基於靜系中觀察者的判斷，即兩個事件如果在同一個時間點發生，那麼它們就是同時的。然而，愛因斯坦的相對論引入了不同的時間觀念。

首先，我們設有一個靜系，並且定義了一隻靜止的鍾。當我們想測量某個事件的時間時，需要確定這只鍾與事件是同步的。為此，我們可以在空間的不同點放置多隻鍾，並通過光信號同步這些鍾。如果兩根時鍾之間的光信號往返時間相等，那麼這兩只時鍾就是同步的。

接著，我們引入長度和時間的相對性。根據相對性原理，物理定律的形式不會因為參照系的不同而改變。同時，光速在所有參照系中都是恆定的。這導致了一個有趣的在不同的參照系中，測量到的長度和時間間隔可能不同。

舉例來說，設想一根靜止的桿，在靜系中測量其長度為l。若這根桿以速度v沿x軸移動，我們可以通過兩種方法測量其長度。一種方法是直接用靜止的量桿測量，這被稱為「動系中桿的長度」，根據相對性原理，它等於靜止桿的長度l。另一種方法是通過靜系中的鍾測量桿的兩端位置，這被稱為「靜系中（運動著的）桿的長度」。根據相對論，這種長度會小於靜止桿的長度l。

進一步考慮，假設在桿的兩端各放置一隻鍾，並讓觀察者與鍾一同移動。根據相對論原理，動系中的觀察者會發現這兩只鍾不同步，而靜系中的觀察者會認為它們是同步的。這表明，同時性是一個相對於參照系的概念，不同參照系中觀察到的事件的先後順序可能不同。

通過這些討論，我們可以理解相對論的時間相對性。在不同的參照系中，時間間隔和事件的順序可能會有所不同，這揭示了時間和空間的相對性。