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鐘慢、尺縮效應,即時間膨脹效應(time dilation effect)。這毫無疑問是根據愛因斯坦的狹義相對論。 狹義相對論簡述: 定義兩物體的速度分別為V1,V2(V1,V2都是相對於地球上的觀測者),它們的相對速度為V,光速用C表示。愛因斯坦在狹義相對論中定義:V=(V1+V2)/[1+V1*V2/(C^2)]。在經典力學,即牛頓力學中,V=V1+V2,實際上這只是狹義相對論中物體速度遠小於光速時的特例。 鐘慢、尺縮效應的解釋: 在驗證相對論的過程中,通過對衰變元素生存週期的測算,我們的得到了時間膨脹效應:m1=m/a,t1=t/a,l1=l*a,其中a被稱作相對校正因子,a=(1-v^2/c^2)^(1/2),m,t,l分別是相對地球靜止時的質量,時間,長度。m1,t1,l1分別是以速度v運動時的質量,時間,長度。當物體以接近光速的速度運動時,a<1,所以m1,t1增大,l1縮小,即問題中的鐘慢、尺縮效應。
狹義相對論效應
根據狹義相對性原理,慣性系是完全等價的,因此,在同一個慣性系中,存在統一的時間,稱為同時性,而相對論證明,在不同的慣性系中,卻沒有統一的同時性,也就是兩個事件(時空點)在一個關性系內同時,在另一個慣性系內就可能不同時,這就是同時的相對性,在慣性系中,同一物理過程的時間進程是完全相同的,如果用同一物理過程來度量時間,就可在整個慣性系中得到統一的時間。在今後的廣義相對論中可以知道,非慣性系中,時空是不均勻的,也就是說,在同一非慣性系中,沒有統一的時間,因此不能建立統一的同時性。
相對論導出了不同慣性系之間時間進度的關系,發現運動的慣性系時間進度慢,這就是所謂的鐘慢效應。可以通俗的理解為,運動的鐘比靜止的鐘走得慢,而且,運動速度越快,鍾走的越慢,接近光速時,鍾就幾乎停止了。
尺子的長度就是在一慣性系中"同時"得到的兩個端點的坐標值的差。由於"同時"的相對性,不同慣性系中測量的長度也不同。相對論證明,在尺子長度方向上運動的尺子比靜止的尺子短,這就是所謂的尺縮效應,當速度接近光速時,尺子縮成一個點