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为什么越接近光速时间会变慢

发布时间: 2025-05-02 19:35:01

❶ 为什么速度越接近光速时间就越变慢

一、时间变换公式的推导


首先光速不变定理

c=c+v=c-v

然后位移定理

s=vt


如图 所示,设有一飞行者以速度v 飞离地球,在飞行了t 时后到达了B 点,这时与他同时发出的光信号已经到达了C 点,飞行者认为地球上的光速应该是c ,地球上过去的时间应该是t` 。那么光走过的路程就有下列关系。



地球人和飞行者都认为真实的光速和时间的关系是: BC=c×t-v×t=(c-v) ×t

飞行者错误地认为地球上的光速和时间的关系应该是: BC=c×t`

即: (c-v) ×t=c ×t`



也许你会说,飞行者认为 BC=c×t` 是错误的,因为对飞行者来说真正的光速不是c ,而是c-v 。你说的很对,所有我在上面就明确地写出那是飞行者的错误感觉,可你要知道,对飞行者来说,真正的时间也不是 t`,而是t 。飞行者感觉到地球上的时间过去的应该是t` ,地球上的光速应该是c ,这是一种错觉,他在这种错觉下感觉到光信号走的距离的确是BC 。因此,飞行者就错误地认为BC=c ×t` 。


既然是错误的,为什么还要用,因为我们现在就是想知道,飞行者把地球上的真实时间 t看成了怎样一个错误的时间 t`。


也许你还是不能接受 BC=c×t` 这个等式,因为你总觉得c 是个错误的数字,错的数字就不应该用,用了就不可能得到正确的结论,你的这个想法和我开始理解相对论时一样,总转不过这个湾。不要着急,看了下面的例子你一定会明白的。


说一个屋内共有 4个人,每人长两只手,问 4个人共长几只手。


这是一道很简单的小学数学题,我们都会算, 4个人共长8 只手,2 ×4=8,可有个小朋友他不会算,他想了另外一个办法解这道题,他数了一下 4个人的手,共8 只,这个小朋友是一只手一只手数得,因此他写下了这样一道错误的算式题, 1×8 =8。他也得出了正确的结论,8只手,可他的算式是错误的。这就使我们明白,用两个正确的数字相乘,我们可以得到正确的结论。用两个错误的数字相乘,也有可能得到正确的结论,但如果我们用一个正确的数字和一个错误的数字相乘,哪就永远也得不到正确的结论, BC=c×t` 就用两个错误的数字相乘得到正确结论的情况。也就是说,BC=c ×t` 它的确是错的,而我们就是想知道,当正确的光速c-v 变成错误的光速c 时,看正确的时间t 将会变成怎么一个错误的时间t` 。所以有(c-v) ×t=c ×t` 的关系,这下你该明白了吧。


如果你还不太明白,那你也可以这么建立这个关系。


设一物体的运动速度为 c-v,运行了t 时间,如果它的运动速度变为c ,问要走相同的距离所需的时间t` 是多少。


这时你写的等式也是: (c-v) ×t=c ×t`

这次你该明白了吧。

❷ 解释一下为什么接近光速时间会变慢

就是物体在接近光速运行时电子会逐渐跟不上原子核的运动速度,电子围绕原子核运动的速度会变的无限小,时间自然也就会变的无限慢。宇宙中星球之间的距离都在几百光年甚至几亿光年的距离,在普通意义的时间上如果让我们宇宙旅行那就只能望而却步了。但是当我们接近光速飞行时,在时间变的无限慢甚至停止的情况下,几亿光年的距离在瞬间到达也不是不可能的,迄今没有找到能让时间变快的方法,但是我相信这方法一定存在。时间的大小可以改变。这就会出现在某在地方100年的时光而对于另一个电子围绕原子核速度相对很慢的特殊地方就有可能只是一天或者更短的时间。这其实也就是时间相对论了。什么是时间让很多人难以琢磨。实际上就是电子围绕原子核运动的那个速度就是时间!

❸ 光速和时间是什么关系为什么说接近光速时间就会变慢

从生活经验来看,时间就是时间,光速就是光速。

爱因斯坦的狭义相对论表明,时间的流逝速率会随着速度的增加而变慢。速度的极限是光速,速度越接近光速,时间越趋于静止。

对于一艘速度为光速的宇宙飞船,飞到25光年外的织女星,所需的时间为25年。然而,这种计算方式只是对了一半。从地球上来看,宇宙飞船确实是在25年后飞抵织女星。但从宇宙飞船上来看,飞到织女星只是一瞬间,不需要时间。如果宇宙飞船再掉头返回地球,从地球上来看,这又要25年的时间;从飞船上来看,这只是一瞬间。

因此,当宇宙飞船重新回到地球上时,地球上的人已经变老50岁,而飞船上的人还是当初那个样子。也就是说,在不同运动速度的观测者身上,时间流逝速率是不一样的。

不过,相对论禁止宇宙飞船的速度加速到光速。如果假设速度足够接近光速,比如光速的99.999…999%,飞船上的时间也可以过得非常慢,近乎于停止,上述假设的情况仍然还是成立的。

不同参照系中的时间流逝速率不是完全相同的,导致这一现象的根本原因是光速不变原理,时间和光速之间确实存在某种意义上的关系。

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