《狹義相對論》

    第5章

  時間的延緩

二、由於光速 使時間延緩了

這個標題包含的意思是，

站在地上的人，

看飛船上‘運動的時間’延緩了

（即本來約1分鐘，

   現在或者縮短為半分鐘等等。

       於此相似的事，

       我們在禪修中時間過得也很快哦）。

A.     球的飛行距離和時間

想了解事情的奧秘，

還得從作低速運動的球說起

（即從球的飛行距離和飛行時間說起）。

然後，再說光……。

我們發現有關球的飛行距離出現了問題。

即，

    車內的乘客          

    與車外站台上的人     

所看到的球的飛行距離不一樣：

車外站在地上的人，看到的球的飛行距離，

比車內乘客所看到的距離要長些。

這是為什麼呢？

按常識想，

車內乘客看到的球的飛行時間

與車外站在地面上的人

看到的球的飛行時間應該是相等的。

    按照，速度= 距離÷時間 來看

在時間相同條件下，

距離長的，其速度也會快些，

這是人人都懂的常識。                          

所以，這裡，球的飛行距離大小的差別,

是由於兩個人所看到的球速不一樣引起的，

這就是：

 那位女乘客看到的球速，

是“順着與列車前進方向相垂直的方向”

飛行時的速度。

而車外站台上的人，

看到的球的飛行速度是球的“合成速度”。

（球與列車是綁在一起向前運動的，

   所以，車外的球速是列車本身前進的速度

   加上球速的‘合成速度’。）

不言而喻，“合成速度”

大於“單一方向的速度”。

B. 光速中時間被延緩的原因

  剛才說了在投球遊戲中

‘合成速度’大於‘單一方向’的速度。

現在，回到前面講過的

飛船內‘光學實驗’的事。

有關飛船內, ‘光的傳播距離’

與‘地面觀察光的傳播距離‘的差別,

也能用上面作‘低速運動’的解釋嗎?

回答：不能！

這是因為，根據光速不變原理，

宇航員看到的光速

與地面上的人看到的光速是相同的，

無論從哪個‘基準’看，

光速在真空中都是恆定的。

光在任何情況下，

在真空中的速度都是每秒約30萬公里，

我們稱之為‘光速不變定律’。

（《人類看得懂的相對論 作者：新堂進》第9頁）

現在的情況是

（1）光速是一定的；

（2）而‘距離’則是地面上的人觀測到的距離

比在飛船上宇航員觀測到的距離，略長。

   根據公式  速度=距離÷時間

即，在光速相同條件下，

距離‘長’的，其消耗的時間也多些。   

可是，2個人不是明擺着在觀測同一個現象嗎！？

    按常理，同一現象所耗時間，本應是一樣的啊，

這裡卻說，同一現象持續的時間，

對兩個觀測者來說是不一樣的。

這是為什麼?

愛因斯坦說：從地面人看來，

宇航員手中拿着的鐘，

比自己的“鍾”走得慢。

朋友，你要知道

在日常生活中（即運動處於低速時），

找不到與此相同的現象。

我們或許可以舉一個相似的例子：

    如果你帶着一隻走時很慢的鐘 、蝸牛鍾    

去與女友會面，約會時間只能有1小時，

但是，當1小時已經到了，你的鐘還沒走到1小時，

並且你也不知道是自己的鐘表有問題，

那時你會問女友，“為什麼把約會時間縮短了？”

但是問題是出在你的鐘上，並不是女友有意結束約會。 

讓我們再回到宇宙飛船的例子上來：

宇航員拿着的鐘，倒是沒毛病，

但從站在地上的人看來，

不僅僅是宇航員的鐘走慢了，

飛船內一切現象的運動過程，也都變慢了

（只有一個例外，那就是光速是不變的）。謝謝。