《狭义相对论》

    第5章

  时间的延缓

二、由于光速 使时间延缓了

这个标题包含的意思是，

站在地上的人，

看飞船上‘运动的时间’延缓了

（即本来约1分钟，

   现在或者缩短为半分钟等等。

       于此相似的事，

       我们在禅修中时间过得也很快哦）。

A.     球的飞行距离和时间

想了解事情的奥秘，

还得从作低速运动的球说起

（即从球的飞行距离和飞行时间说起）。

然后，再说光……。

我们发现有关球的飞行距离出现了问题。

即，

    车内的乘客          

    与车外站台上的人     

所看到的球的飞行距离不一样：

车外站在地上的人，看到的球的飞行距离，

比车内乘客所看到的距离要长些。

这是为什么呢？

按常识想，

车内乘客看到的球的飞行时间

与车外站在地面上的人

看到的球的飞行时间应该是相等的。

    按照，速度= 距离÷时间 来看

在时间相同条件下，

距离长的，其速度也会快些，

这是人人都懂的常识。                          

所以，这里，球的飞行距离大小的差别,

是由于两个人所看到的球速不一样引起的，

这就是：

 那位女乘客看到的球速，

是“顺着与列车前进方向相垂直的方向”

飞行时的速度。

而车外站台上的人，

看到的球的飞行速度是球的“合成速度”。

（球与列车是绑在一起向前运动的，

   所以，车外的球速是列车本身前进的速度

   加上球速的‘合成速度’。）

不言而喻，“合成速度”

大于“单一方向的速度”。

B. 光速中时间被延缓的原因

  刚才说了在投球游戏中

‘合成速度’大于‘单一方向’的速度。

现在，回到前面讲过的

飞船内‘光学实验’的事。

有关飞船内, ‘光的传播距离’

与‘地面观察光的传播距离‘的差别,

也能用上面作‘低速运动’的解释吗?

回答：不能！

这是因为，根据光速不变原理，

宇航员看到的光速

与地面上的人看到的光速是相同的，

无论从哪个‘基准’看，

光速在真空中都是恒定的。

光在任何情况下，

在真空中的速度都是每秒约30万公里，

我们称之为‘光速不变定律’。

（《人类看得懂的相对论 作者：新堂进》第9页）

现在的情况是

（1）光速是一定的；

（2）而‘距离’则是地面上的人观测到的距离

比在飞船上宇航员观测到的距离，略长。

   根据公式  速度=距离÷时间

即，在光速相同条件下，

距离‘长’的，其消耗的时间也多些。   

可是，2个人不是明摆着在观测同一个现象吗！？

    按常理，同一现象所耗时间，本应是一样的啊，

这里却说，同一现象持续的时间，

对两个观测者来说是不一样的。

这是为什么?

爱因斯坦说：从地面人看来，

宇航员手中拿着的钟，

比自己的“钟”走得慢。

朋友，你要知道

在日常生活中（即运动处于低速时），

找不到与此相同的现象。

我们或许可以举一个相似的例子：

    如果你带着一只走时很慢的钟 、蜗牛钟    

去与女友会面，约会时间只能有1小时，

但是，当1小时已经到了，你的钟还没走到1小时，

并且你也不知道是自己的钟表有问题，

那时你会问女友，“为什么把约会时间缩短了？”

但是问题是出在你的钟上，并不是女友有意结束约会。 

让我们再回到宇宙飞船的例子上来：

宇航员拿着的钟，倒是没毛病，

但从站在地上的人看来，

不仅仅是宇航员的钟走慢了，

飞船内一切现象的运动过程，也都变慢了

（只有一个例外，那就是光速是不变的）。谢谢。