《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,現在縮短不到1分鐘了,等等。
於此相似,我們在禪修中,
體內精微物質在高速運轉,可以近似地比擬『准光速』運動,
根據相對論『尺縮鐘慢』公式,
精微物質運動速度加快,時間就變慢了。
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「順著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個人不是明擺著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,宇航員手中拿著的鐘,
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:
如果你帶著一隻走時很慢的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錶有問題,
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:
宇航員拿著的鐘,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。