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  • 1 # 火星一號

    時間本身不會變慢,只是如果兩個具有不同運動狀態的參照系進行對比時,才會有時間過得快慢的差別。在狹義相對論中,無論是勻速運動,還是加速運動都會產生鐘慢效應。如果把地球看成是一個慣性參照系,把相對於地球以速度v勻速運動的飛船看成另一個慣性參照系,那麼,根據鐘慢效應可得:

    在上式中,ΔT為飛船上的時間,Δt為地球上的時間,c為光速。根據該公式可知,飛船的速度越靠近光速,鐘慢效應越顯著。例如,當v=0.999999961c時,飛船上的一秒相當於地球上的一小時;當v=0.999999999933c時,飛船上的一秒相當於地球上的一天。利用這種效應,可以實現遙不可及的星際旅行。如果飛船以0.999999961c飛到25光年外的織女星,地球上的時間會過去大約25年,而飛船上所經歷的時間只有2.6天。

    另一方面,如果飛船不斷加速運動,也會產生鐘慢效應,只是計算公式不一樣。假設飛船以加速度a做勻加速運動,那麼,根據鐘慢效應可得:

    根據該公式可知,如果飛船的加速度越大,鐘慢效應越顯著;並且加速時間越長,鐘慢效應越顯著。例如,當a=1g(9.81米/平方秒)時,飛船上的一秒相當於地球上的1.00000000000000018秒;當飛船以這個加速度加速一年時,地球上將會過去1.19年的時間;當飛船以這個加速度加速10年時,地球上將會過去14782年的時間。利用這種方法進行星際旅行更為實際一些,因為如果飛船在短時間內加速到亞光速,人體將無法承受巨大的加速度。這裡需要注意的是,無論飛船怎麼加速,最終速度是達不到光速的,並且越往後加速越困難。飛船速度v與加速時間ΔT存在如下的關係:

    由於tanh(x)<1,所以v<c,即飛船的速度只會小於光速。

  • 2 # 董加耕

    狹義相對論,本來是一個簡單的理論,被你們這些人給攪糊塗了,這是對讀者的誤導,極不負責任。

    鐘慢效應,用一個靜止的鐘去測量那個運動的鐘,發現運動的鐘走時變慢了,這麼簡單的事情,居然說不明白,還好意思在這裡拋頭露臉?

    如何用一個靜止的鐘,去測量那個運動的鐘的走時?例如,當運動的鐘的指標位置在0點位置時,記錄一下靜止鐘的時刻,設為t1,當運動的鐘的指鍾位置在1點位置時,再記錄一下靜止鐘的時刻,設為t2,則t2-t1就是靜止的鐘測量到的運動鐘的一段運動過程所花費的時間。測量發現,t2-t1大於1個小時,所以我們說,用靜止的鐘測量,發現,運動的鐘的時間會變慢。

    你可能會說,測量t2時,運動的鐘已經不在原來的位置上了,需要把靜止的鐘拿到這個新的位置上進行測量。這個問題簡單,我們可以作出無窮多個與這個靜止的鐘一模一樣的鐘,並且是完全對準的鐘,放置在這個靜止鍾所在參照系的每一個位置上,當那個被測量的運動的鐘到達某個位置時,就用該位置上的那個複製的靜止鍾來測量。由於是對準的,這個複製鍾測量出的時刻t2,也就是原來的那個靜止鐘上的時刻t2。

    如何做到靜止鍾所在參照系中另一個位置上的、靜止的、複製的鐘與原來的那個靜止鐘的時刻對準?設這兩個位置之間的距離為L,假設你已經在這個參照系中進行了一些測量,並獲得了一些物理規律,例如,假設你知道一個特定物體,在一個特定條件下的運動速度恆定為v,那麼,你讓這個物體從原來的那個靜止鐘的位置,從這個靜止鐘的0時刻開始,在那個特定的條件下,向複製鐘的位置運動,則當該物體到達複製鐘的位置時的時刻,就為L/v時刻,把複製鍾這個時刻的指標讀數,設定成L/v,則兩個鍾就完全對準了。

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