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光速時間為什麼會變慢

發布時間: 2025-07-24 14:35:32

① 《相對論》光速航行導致時間變慢的原因是什麼

按照相對論,物體以光速航行,時間變慢,趨向於零;重量,變重,趨向於無窮大。因此,相對論認為,沒有物質能夠以光速運動。但是,這個世界上居然有物質能夠以光速運動。這個物質就是――光子。光子,當然以光速運動。但是,光子的運動質量沒有變成無窮大,光子的運動時間也沒有變成為零。這就有兩種可能:第一種可能是相對論存在錯誤,第二種可能是,光子與我們看到的物體有著本質的差異,光子的運動方式與我們所看到的物體的運動方式有著本質的區別。


時間物質運動發展的過程,運動和時間是物質屬性,物質的最小基本單位是原子,也只有原子才能開始有組合構成而向上更復雜空間發展,因為光子沒有也不會有這樣的發展變化,所以光子的時間是靜止的。

② 相對論以光速運動。為什麼時間會變慢。 運動物體也收縮 .怎樣才能理解 .,.

說高速運動的慣性繫上的時間變慢只是習慣上的一種說法,其實這種說法嚴格的講不對。其實是高速運動的慣性繫上的時間看上去變快了。因此實際上要比測量到的慢。

這就像我們看遠處的東西會變小,我們可以說,遠處的東西要比我們看到的大,不能說遠處的東西變大了。

我們來看一下洛倫茲變換是怎麼來的就明白了。(引用高中物理關於相對論部份的推導)

上圖中A是一個相對O以速度v運動的慣性系。

當A經過O時垂直向上射出一個光子。

在O看,光子以光速運動,經t 時間到達B點,光子走過的路程是ct ,同時A也移動了vt 的距離。

在A看,光子到達B點用了t' 的時間,路程是ct' 。

三個長度的關系是:

(ct')²+(vt)²=(ct)²,勾股定理不需要多解釋了。

把上面的關系式變換一下求得t' 就是:

把v²t²移到左邊得:c²t'²=c²t²-v²t²

兩邊除以c² 得:t'²=t²-v²t²/c²

提公因式t²; 得:t'²=t²(1-v²/c²)

兩邊開平方得:t'=t√(1-v²/c²)

其中的√(1-v²/c²) 叫作洛倫茲因子,只要v不是0,√(1-v²/c²) 就一定小於1。

單看公式好像是t' 變得比t 短了,但是看看上面的圖就知道,無論速度v是多少,三個長度只有vt 和ct 受影響,對ct'沒有任何影響。也就是說速度造成了參照繫上觀測到的距離變長了,所以高速運動的系統上的時間要比參照繫上測量到的慢,長度要比測量到的短。

顯然在A上看到速度也是v,因為運動是相對的,O看A的速度是v,A看O的速度也一樣是v。

但是由於A的時間是t' ,所以在A看,t'時間內A移動的距離就是vt' ,所以在O上看到的距離要比在A上看到的長。

特別值得注意的是,現在好多其他的關於高速運動的系統的時間和距離的換算公式,很多都有問題。

我看過幾種推導過程,都存在先決條件上的問題。

一種是沒有把光速不變作為先決條件,默認為O看到的時間是因為光速加上A的運動速度後的效果造成的。這樣得到的結果會出現矛盾和悖論。因為如果A的運動方向變成向右,結論就不成立了。

還有一種是把時間先經過了洛倫茲變換,然後再用上面的方式推導,這樣得到的結果實際上是重復套用了洛倫茲變換後得到的結果,這樣的結論會出現反過來從A換算O的時間時出現悖論,或者時間越算越短,最後算到了0。

再有一種推導方法,是假設系統並不是一開始就運動的,而是在開始進行換算時突然開始運動,因為遠端的信息要經過一定時間才到達測量點,所以測量到的長度是近端開始運動減去遠端經過光的傳輸時間後的距離,這樣得到的距離也會因為方向的不同而不同。其實是這種方法得到的結果已經超出了狹義相對論的限制。

可惜的是,由於一些推導出於蓍名科學家或物理學家之手,這以這些錯誤沒有人來糾正。甚至現在有一些大學教科書上也引用了那些有問題的公式。

這是造成很多人感覺混亂的原因。因為發現結果不能反向計算。或者出現A看O的速度與O看A的速度不相等的矛盾。

洛倫茲在解釋這一變換時說過:這一變換僅限於在兩個慣性系之間,沿X方向上的長度換算,任何與X方向以外的方向上沒有意義。之所以選擇垂直方向發出光子,就是因為在這個方向上沒有長度變化,而時間在同一慣性繫上則是各向同性的。

③ 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。

④ 為什麼光速飛行時間變慢了

首先需要明確一點,相對論所說的速度越快時間越慢是運動參照系相對於靜止參照系而言的,但運動參照系中的觀察者根本不會覺得自己的時間會過得更慢。至於為什麼不同參照系之間的時間流逝速率存在差異,其根本原因在於光速不變原理。根據這一原理,光的傳播速度相對於任何參照系都是相等的。通過一個思想實驗,可以推導出鍾慢效應或者說時間膨脹效應。
假設有一輛車子以速度v在地面上勻速運動,車內底部有一個光源豎直向上照射。
那麼,車內的觀察者會測量出光從底部傳播到頂部的時間為:
ΔT=d/c
從而可得:
d=c·ΔT
另一方面,靜止在地面上的觀察者則會觀測到光以光速沿著斜線從車內底部傳播到頂部。
其運動時間為:
Δt=d/c
從而可得:
d=c·Δt
在此期間,車相對於地面的運動距離s為:
s=v·Δt
根據勾股定理可以得到d、d和s存在如下的關系式:
d^2+s^2=d^2
從而可得:
(c·ΔT)^2+(v·Δt)^2=(c·Δt)^2
化簡可得下式:
根據上式可知,由於vc,所以1-(v/c)^21,故ΔTΔt,這意味著對於地面觀察者來說,車內的時間會過得更慢,並且隨著車子的速度趨於光速,車內的時間將會趨於停止。但這只是從地面觀察者的角度看來,而對於車內的觀察者,無論車子的速度有多麼接近光速,時間都不會有任何變化,他們仍然會照常生活,因為車子相對於他們而言是靜止的。

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