狭义相对论里的时间相对性,要怎样去理解呢?

2023-01-04 11:05

5个回答
狭义相对论的"时间同时性的相对性"是指在同一个参考系中不同地点同时发生的两个事件在另一个参考系中的观察者看来就不是同时发生的。这主要是因为光速是有限的而导致的。
我认为狭义相对论的时间相对性,一定要以一个参考物为标准才能去更加深入的理解它,时间就有相对性。要选参考系谈时间才有意义。
可以把时间理解为一种物质,因为在狭义相对论中时间是可以被置换的。

众所周知,爱因斯坦凭借出色的头脑得出了:狭义相对论。但是理解这个理论却非常的困难,因为这和我们固定的思维模式和直觉完全相反,使得这个理论最开始出来时受到大家的反对。但是经过无数次实验的验证,这样一个反常规的物理规律居然是正确的,所以人们慢慢接受这个理论,但是你真的理解相对论中的时间相对性吗?

相信不少人听过这个故事,有人问爱因斯坦什么是相对论,爱因斯坦说:当你在一个漂亮女孩旁边,你会感觉时间过得特别快,当热天在一个火炉旁边,你觉得时间过得特别慢,这就是相对论。其实这个例子爱因斯坦只想表达时间本身是有快慢之分的,因为时间必须要选一个参考系才会有意义,这例子本身并不能真正说明相对论。

我们接触到的物理量有很多,比如位移、速度、加速度、质量、温度等等。但是刚刚说的这几个物理量,有一个物理量非常的特殊,不知大家发现没有?那就是:速度。为什么速度很特殊呢?因为速度这个物理量必须选择一个参考系才有意义。比如你说一辆车以10m/s速度前进,但是这样表示本身没意义,因为你没有指明参考系。当你以地球为参考系,你可以说火车速度是10m/s,但是当你以另一列和你相反运动的火车为参考系,你的速度可能是50m/s。速度一会儿是10m/s,一会儿又是50m/s,那到底速度是多少?其实速度本身就是相对的,所以没有一个标准答案。不存在一个所谓"标准速度"这个概念。

有人会问,速度这个物理量如此特殊,那其他物理量是不是也要选参考系才有意义,比如时间。当我说火车走了10分钟,是不是也要选参考系才有意义呢?按照常规思维,不需要选参考系,因为时间对每个人都一样,你的10分钟和我的10分钟肯定是一样的,不会因为参考系变了就不一样。我在月球上吃饭用了10分钟,你再地球上吃饭用了10分钟,也是一样的。如果也是这么认为的,恭喜你,你和牛顿思路一样,这就是传统的牛顿绝对时空观。但是我要告诉你,这个观点是错的,你的10分钟和我的10分钟,如果选择的参考系不同,两个10分钟真的不一样。也许你会觉得这非常不可思议,可惜现在无数次实验已经证明了这一点。

时间具有相对性,这个是认识上的质的飞跃!当你理解了,你就会知道,当一个人在速度很快的运动火车上吃饭,吃饭的人自己计时人吃了10分 钟,而地面上看他吃饭的整个过程却发现用了10年!!!这个并非是科幻片里的现象,而是真实的物理规律。车上10分钟为啥等于地上10年,这个可以根据爱因斯坦的狭义相对论公式算出两者之间的关系,你会发现,火车速度越接近光速,车上的10分钟,地面看来会更长,甚至等于100年,10000年!

也许有人会问,既然时间是相对的,要选参考系谈时间才有意义,那为啥我们日常生活感觉你的10分钟,和我的10分钟,都一样呢?那是因为日常生活,我们的运动速度实在太小。时间的相对性,必须在两个物体相对速度非常大才明显,越接近光速就越明显。自此我们知道了,众多物理量中,速度和时间,这两个物理量非常特殊,必须选择参考系才有意义,而这也是为什么任何物体无法超越光速的原因,至于为啥会导致光速无法超越,以后我们会进一步谈到!现在可以告诉你一点,不仅仅时间和速度,需要选参考系,还有其他物理量也需要选择参考系才有意义

时间不会有相对性,因为时间是人的计量工具,是根据周期性变化事物约定俗成的概念性工具。那么相对论里描述的应该是事物变化速率的相对性。
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