說(shuō)在前面

好的脓杉， 讓我先整理一下發(fā)型。這一回我要記一些東西了简逮，最近在看的關(guān)于宇宙時(shí)空方面的一些知識(shí)球散。其中大部分為愛(ài)因斯坦的相對(duì)論的內(nèi)容，今天趁著還熱乎散庶，我就來(lái)隨便叨嗶幾句蕉堰，寫下來(lái)加深點(diǎn)印象，當(dāng)我是在胡扯吧悲龟。

狹義相對(duì)論之前

19世紀(jì)末屋讶，由于電磁學(xué)的高速發(fā)展，科學(xué)家們?cè)谘芯繒r(shí)發(fā)現(xiàn)须教，在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下皿渗，牛頓力學(xué)不再適用了（與麥克斯韋方程組不一致）。洛倫茲為了讓經(jīng)典的牛頓力學(xué)和麥克斯韋方程組相協(xié)調(diào)轻腺，推演出了洛倫茲變換方程乐疆，提出了長(zhǎng)度收縮、本地時(shí)間贬养、時(shí)間膨脹等概念挤土；數(shù)學(xué)家龐加萊提出了空間的相對(duì)性以及光速不變的假設(shè)，狹義相對(duì)論基本框架已經(jīng)建立了误算，基本呼之欲出了仰美。但一直以來(lái)人們都堅(jiān)信牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，包括權(quán)威洛倫茲大師儿礼，他也無(wú)法解釋洛倫茲變化方程中t隨速度變化的原因咖杂。而且有一個(gè)問(wèn)題一直沒(méi)有解決，那就是光速的問(wèn)題蚊夫，即光速是相對(duì)什么而言的诉字。人們都相信光是在一種叫做“以太”的介質(zhì)中傳播的≌獬龋科學(xué)家們想盡辦法來(lái)證明以太的存在奏窑，其中最為著名的是邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)，他被號(hào)稱“最成功的失敗”屈扎，因?yàn)樗∏∽C明了以太的不存在埃唯，光速問(wèn)題這朵烏云一直在物理學(xué)的上空揮之不去。

愛(ài)因斯坦的思考

• 光速不變: 首先鹰晨，我們知道光就是電磁波的一種墨叛，電磁波是變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生的止毕。假如我現(xiàn)在以光速c飛行，我拿著一個(gè)手電筒打出一束光漠趁，那么在旁邊的觀測(cè)者看來(lái)扁凛，這束光的速度是2c么？不可能闯传，因?yàn)辂溈怂鬼f和赫茲分別證明了光的傳播速度只和介質(zhì)有光以及電磁波的波速和波源的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)谨朝，那么，在外部的觀測(cè)者而言甥绿，盡管我已經(jīng)達(dá)到了光速字币，但從我身上發(fā)出的光依然是c。再假如我以光速飛行共缕，旁邊有一束光或者一束電磁波洗出。我難道看到的就是一個(gè)靜止的的電磁波么？電磁波就不會(huì)交替感應(yīng)下去图谷，顯然不會(huì)翩活。就好比報(bào)數(shù)，同樣的一隊(duì)人報(bào)數(shù)便贵，無(wú)論是在火車上還是飛機(jī)上菠镇，他們的反應(yīng)是一樣的，報(bào)數(shù)的速度也應(yīng)該是一樣的嫉沽。這么說(shuō)來(lái)辟犀，光速對(duì)于任何參考系來(lái)說(shuō)都應(yīng)該是恒定的俏竞。至于以太绸硕，愛(ài)因斯坦直接把他剔除掉了，因?yàn)樗J(rèn)為以太根本不存在魂毁，光的傳播不需要介質(zhì)玻佩。光在真空中的傳播速度恒定為c。

• 物理規(guī)律不變 ：這個(gè)很好理解席楚，就是在慣性系中（勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止）咬崔，你無(wú)法通過(guò)任何物理實(shí)驗(yàn)（比如在光滑的桌面上放圓球，觀察其運(yùn)動(dòng)）來(lái)判斷自己的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)烦秩，即所有物理規(guī)律保持不變垮斯。假如你是在非勻速的電梯里實(shí)驗(yàn)，你能準(zhǔn)確測(cè)出重力加速度么只祠？那么問(wèn)題來(lái)了兜蠕，如果勻速直線運(yùn)動(dòng)的火車速度為 v我朝著火車行進(jìn)方向打出一道光，那么路邊的人看來(lái)這道光的速度必須符合伽利略的速度相加定理為c+v抛寝，那么這就和光速不變相矛盾了熊杨。這個(gè)問(wèn)題后面會(huì)有答案

• 同時(shí)性的相對(duì)性：如何來(lái)解釋同時(shí)呢曙旭？相信你怎么都說(shuō)不好，但就是覺(jué)得這是很簡(jiǎn)單的一回事晶府。但同時(shí)桂躏，真的會(huì)都同時(shí)么？我們看一個(gè)實(shí)驗(yàn)川陆，假設(shè)鐵軌AB兩點(diǎn)相聚100w公里剂习，各有一個(gè)激光發(fā)射器，你站在AB中心的路邊上不動(dòng)按下開(kāi)關(guān)（兩燈共用一個(gè)開(kāi)關(guān)）较沪，AB亮點(diǎn)同時(shí)向中點(diǎn)射出激光进倍，由于光速一致，距離一致购对，你同時(shí)看到兩道光猾昆，用時(shí)5/3秒。假設(shè)骡苞，你現(xiàn)在是在火車上朝B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)垂蜗，火車通過(guò)中點(diǎn)的一瞬間接通開(kāi)關(guān)，光在射向中點(diǎn)時(shí)你還朝B點(diǎn)行進(jìn)了一段距離所以看到B點(diǎn)的光肯定小于5/3秒解幽，A點(diǎn)的肯定大于5/3秒贴见，同時(shí)射出的光對(duì)于運(yùn)動(dòng)的你來(lái)說(shuō)不是同時(shí)發(fā)生的。這個(gè)就是同時(shí)性的相對(duì)性躲株。（這里是在光速不變的前提下實(shí)驗(yàn)的）

• 時(shí)間會(huì)膨脹 ：什么是時(shí)間片部？和同時(shí)一樣，看起來(lái)很簡(jiǎn)單的一回事我們卻不知道該怎么描述霜定，看看我們現(xiàn)實(shí)生活中是如何定義時(shí)間的吧档悠。一秒鐘為：銫133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能階之間躍遷時(shí)所輻射的電磁波的周期的9,192,631,770倍的時(shí)間。說(shuō)人話望浩，就可以理解為一個(gè)鐘擺來(lái)回?cái)[動(dòng)一次為一秒∠剿現(xiàn)在繼續(xù)想象，我們用光子（光既是波也是粒子磨德，愛(ài)因斯坦有論證）來(lái)做個(gè)光子鐘缘回，用兩塊板子相距一定距離L，讓一個(gè)光子在其中來(lái)回跳動(dòng)典挑。假設(shè)我們把光子來(lái)回跑10億次定義為1秒酥宴。注意，這里又是光速不變您觉。兩個(gè)光子鐘拙寡，一個(gè)放地上靜止不動(dòng)，一個(gè)板子與地面呈平行狀態(tài)向前運(yùn)動(dòng)顾犹。我們現(xiàn)在放慢速度倒庵，觀察一個(gè)來(lái)回間光子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)褒墨。首先是地面的，來(lái)回跑了兩個(gè)L的距離擎宝。但是天上運(yùn)動(dòng)的那個(gè)呢郁妈？通過(guò)位移疊加(物理規(guī)律不變)可以知道，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)绍申，光子有個(gè)向上的位移噩咪，還有個(gè)水平方向的位移。同理极阅，光子向下運(yùn)動(dòng)時(shí)也有水平方向的位移胃碾。一合成后發(fā)現(xiàn)，它的運(yùn)動(dòng)軌跡是個(gè)倒V型筋搏。取一半的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)現(xiàn)仆百，如下
  

  image.png
  
  這里通過(guò)勾股定理可以寫出一個(gè)等式。(ct`)^2 = (ct)^2 + (vt`)^2 奔脐。整理這個(gè)等式俄周，你就會(huì)得到愛(ài)因斯坦神奇的時(shí)間變換公式。如下髓迎。
  
  時(shí)間變換公式
  
  通過(guò)這個(gè)公式我們可以發(fā)現(xiàn)峦朗，隨著速度增大，t`就會(huì)增大即t / t`變小排龄，嗯波势，沒(méi)錯(cuò)，你的時(shí)間相對(duì)于別人變慢了橄维。當(dāng)接近光速時(shí)尺铣，t`趨于無(wú)限。當(dāng)v比c還要大挣郭，即超越光速時(shí)迄埃，結(jié)果成了一個(gè)虛數(shù)，這個(gè)不是時(shí)間倒流兑障，虛數(shù)沒(méi)有任何意義。這里你還可以這么來(lái)理解蕉汪，同樣是一個(gè)來(lái)回流译，天上運(yùn)動(dòng)的光子運(yùn)動(dòng)的距離肯定大于2L，又由于光速不變者疤，所以t`必須要變大福澡，天上的光子的一個(gè)來(lái)回(一秒)變久了，即時(shí)間膨脹了驹马！
  • 題外話——關(guān)于時(shí)間穿梭： 好革砸，看到這里除秀，肯定會(huì)有人迫不及待了，運(yùn)動(dòng)越快時(shí)間越慢算利，那么我們坐上200km/h的高鐵出發(fā)吧册踩，100年后下車，你就會(huì)比你的雙胞胎兄弟年輕53.6秒效拭。換飛機(jī)300m/s暂吉，100年后，年輕了26.3分鐘缎患。這些都太廢材了慕的，那假如我們的速度達(dá)到0.99999c呢，恭喜挤渔，你的一年大概相當(dāng)于地球人的224年肮街。但是……即便如此，你也不可能長(zhǎng)壽判导，即便你永遠(yuǎn)這么運(yùn)動(dòng)下去低散。如果你坐上這么一艘飛船飛了一年，地球確實(shí)過(guò)去了224年骡楼，但對(duì)于你自己來(lái)說(shuō)熔号，你確確實(shí)實(shí)只是感受到生命中的一年，時(shí)間到了鸟整，你一樣要去跟上帝報(bào)道引镊。雖然你可以穿梭時(shí)間，但在地球人眼里（如果能看到的話）篮条，你很可憐弟头，因?yàn)槲覀冏咭徊揭幻腌娋屯炅耍阋徊阶吡?24秒涉茧，你成了蝸牛赴恨，但你自己的感受而言，一切是正常的伴栓。這一切必須是基于閔氏空間（時(shí)空彎曲率為0）的慣性系才有效伦连；
  • 題外話——t`/t: 將公式這樣變換后另一邊得到的是洛倫茲因子，這個(gè)是洛倫茲推導(dǎo)出來(lái)的钳垮，具體我也還不是很了解惑淳。以后再看。
  • 題外話——證明：狹義相對(duì)論于1905年誕生饺窿，到現(xiàn)在100多年了歧焦，已經(jīng)被反復(fù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了。有很多粒子肚医，比如GPS定位绢馍，天上的衛(wèi)星由于狹義相對(duì)論會(huì)比地面時(shí)間每天快37微秒向瓷，如果不每天修正這個(gè)誤差，反應(yīng)到地面的定位會(huì)誤差數(shù)十千米舰涌。還有美國(guó)海軍天文臺(tái)也曾做實(shí)現(xiàn)讓飛機(jī)帶著原子鐘環(huán)球航行證明了狹義相對(duì)論猖任。

• 空間會(huì)收縮 ：首先，我們還是要改善一下我們的日常思維舵稠。關(guān)于長(zhǎng)度超升，日常生活中，我們?cè)鯓哟_定或者定義長(zhǎng)度哺徊？相信你我回答都差不多——用尺子量啊室琢。這樣沒(méi)錯(cuò)，但在計(jì)算時(shí)為了方便落追，我們可以通過(guò)建立一個(gè)坐標(biāo)系盈滴，將一個(gè)物體兩端的坐標(biāo)值相減即得到了物體的長(zhǎng)度，這個(gè)高中數(shù)學(xué)我們都學(xué)過(guò)轿钠。既然時(shí)間不是絕對(duì)的巢钓，那么空間是不是也應(yīng)該沒(méi)有絕對(duì)相同的呢？通過(guò)伽利略變換和洛倫茲變換結(jié)合（推導(dǎo)略）疗垛，整理出尺縮效應(yīng)的公式症汹。即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，物體在運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度會(huì)變小贷腕，這種收縮不是任何機(jī)械的背镇、化學(xué)的原因，而是由于空間整個(gè)都縮小了導(dǎo)致的泽裳，當(dāng)然同處一個(gè)空間的你是察覺(jué)不出的瞒斩，這是外部觀察這看到的結(jié)果。
  

  圖2
  • 題外話：我們?cè)賮?lái)算一下涮总，當(dāng)我們坐在300km/h的高鐵上時(shí)胸囱，長(zhǎng)度會(huì)收縮多少呢？大概時(shí)10^-13米瀑梗，差不多是一根針尖的千萬(wàn)分之一烹笔。如果是同上面一樣的速度的話，那就是224倍夺克，別人看你就成了一張紙箕宙。

• 速度合成 ：通過(guò)上面，我們發(fā)現(xiàn)時(shí)間铺纽，距離的計(jì)算方式都被重新修正了。那么哟忍，速度也應(yīng)該要被修正狡门。不能是伽利略的速度相加定理了（w=u+v）陷寝。又是一通變化計(jì)算。新的速度合成公式出來(lái)了其馏。
  

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  這里凤跑，上面物理規(guī)律不變里面提到的那個(gè)問(wèn)題也就解決了。在常規(guī)狀態(tài)下叛复，uv遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光速的平方仔引，結(jié)果幾乎和伽利略速度相加定理一致。在宏觀條件下褐奥，無(wú)論速度如何疊加咖耘，最后的速度依然不會(huì)超過(guò)光速。因此我在速度為v的火車上打出一道光撬码，相對(duì)路人的速度通過(guò)計(jì)算儿倒，依然是c，光速不變呜笑。如果這時(shí)候有人特么的來(lái)攪局夫否，假設(shè)是兩道光背道而馳呢？好問(wèn)題叫胁，是個(gè)人才凰慈！這里就會(huì)出現(xiàn)分子分母同時(shí)為0，就數(shù)學(xué)意義而言驼鹅，這個(gè)公式是沒(méi)有意義的微谓。需要指出的是光不能作為參照系，因?yàn)楣庾邮菦](méi)有靜止質(zhì)量的（有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量谤民，根據(jù)質(zhì)能方程）堰酿，因而也沒(méi)有慣性，不能作為參考系张足。而且參考系是要選擇相對(duì)靜止的物體的触创，而光子靜止了就不存在了，假設(shè)崩塌为牍。

• 質(zhì)速關(guān)系: 根據(jù)動(dòng)量守恒 mv = m1v1 哼绑，再加上新的速度合成公式，推導(dǎo)出圖2中的第一個(gè)公式碉咆。這里可以看到抖韩，速度約接近光速，質(zhì)量越大疫铜，要把他加速的力也就越大茂浮，當(dāng)趨于無(wú)限大時(shí)，力也要變的無(wú)限大，顯然席揽，我們做不到顽馋。而光子，說(shuō)了幌羞，光子沒(méi)有靜止質(zhì)量寸谜，因而可以達(dá)到光速。

  • 超越光速：由前面的知識(shí)属桦，無(wú)論是速度合成也要熊痴，還是質(zhì)速關(guān)系式也好，我們都可以知道無(wú)法超越光速聂宾。這時(shí)果善，人們提出問(wèn)題。（1）我拿著手電筒對(duì)著天空一秒掃出一個(gè)扇形亏吝，距離越遠(yuǎn)弧越長(zhǎng)岭埠，假設(shè)在1000w千米外掃過(guò)的弧長(zhǎng)為1億千米。那我這個(gè)1000w公里處的光子1秒鐘掃過(guò)了1億公里蔚鸥，超過(guò)了光速啊惜论。（2）同樣是掃，我拿一根足夠長(zhǎng)的棍子止喷，1億千米馆类，我這端動(dòng)一下，那邊是不是也瞬間跟著動(dòng)弹谁，超過(guò)光速了乾巧？（3）還是拿著手電筒這么一掃，不過(guò)前面放跟棍子预愤，那么遠(yuǎn)方會(huì)投射出影子沟于，那影子的移動(dòng)是不是超越光速了？回答: (1) 光是有速度的植康，這邊的移動(dòng)并不會(huì)馬上導(dǎo)致另一端的移動(dòng)旷太，因而，光子也不是1秒鐘掃過(guò)1億公里的销睁。具體可以參考小孩端著水槍掃時(shí)水的運(yùn)動(dòng)軌跡供璧。（2）和前面原理相同计螺，力的傳播也是有一定速度的盐碱。（3）影子的速度確實(shí)超越光速了买置。相對(duì)論允許超越光速的存在跑筝，但這個(gè)存在是不能傳遞任何能量和信息的。
  • 死敵：愛(ài)因斯坦提出了能量和信息的傳遞無(wú)法超越光速的結(jié)論泄朴。人們?cè)O(shè)計(jì)了各種思維實(shí)驗(yàn)試圖來(lái)打破它疟赊，但均禁不起推敲鞋囊。直到碰到了玻爾，也就是量子論偶房。愛(ài)因斯坦和幾位物理學(xué)家設(shè)計(jì)了名垂千古的EPR實(shí)驗(yàn)試圖來(lái)搞量子論趁曼。其大致內(nèi)容是军浆，一個(gè)粒子如果一分為A B粒子棕洋。兩個(gè)粒子必定會(huì)自旋，一個(gè)必定向右乒融，一個(gè)必定向左掰盘。根據(jù)量子論的不確定原理，A粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在“觀測(cè)”前是無(wú)法確定的（同時(shí)處于左旋和右旋的狀態(tài)）赞季，一旦觀測(cè)愧捕，它便會(huì)確定為某種狀態(tài)，B的狀態(tài)也會(huì)同時(shí)確定申钩。那么當(dāng)A被觀測(cè)為左旋時(shí)次绘，B是如何知道自己要右旋的呢？它們之間難道存在這超光速的通訊么撒遣？玻爾回答他不反對(duì)狹義相對(duì)論邮偎，但這里的問(wèn)題在于，AB雖然分開(kāi)了义黎，但他們?nèi)匀皇且粋€(gè)整體禾进，他們都處于一種量子糾纏態(tài)中，無(wú)論相距多遠(yuǎn)廉涕，哪怕處于宇宙兩端他們也是糾纏在一起的泻云，他們不需要超光速的信號(hào)就能達(dá)成一致，一個(gè)左旋一個(gè)必定右旋狐蜕。（后面的話我也理解不了）在我們觀測(cè)之前去討論他們到底是左旋還是右旋是沒(méi)有意義的宠纯，我們只能認(rèn)為他們同時(shí)處于兩種狀態(tài)中，觀測(cè)行為本身就是結(jié)果的一部分层释，沒(méi)有觀測(cè)這個(gè)行為就不會(huì)有左右旋的結(jié)果婆瓜。說(shuō)白了，玻爾承認(rèn)相對(duì)論湃累，承認(rèn)光速上限的說(shuō)法勃救，但他的解釋在愛(ài)因斯坦看來(lái)是唯心的，他放棄了物理世界的客觀實(shí)在性治力。最后在1982年蒙秒，EPR實(shí)驗(yàn)得到了嚴(yán)格的檢驗(yàn)，玻爾的預(yù)言完全正確宵统，但相對(duì)論也沒(méi)有被打破晕讲。

• 質(zhì)能公式 ：最后覆获，愛(ài)因斯坦要對(duì)動(dòng)能定理動(dòng)手了，在高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下瓢省，動(dòng)能定理也要加以修正才能適用弄息。結(jié)合前面的公式，最后推導(dǎo)出了科學(xué)史上最廣為人知的公式： E=mc^2 勤婚。這個(gè)公式是如此簡(jiǎn)潔而美觀摹量，幾乎成了相對(duì)論和愛(ài)因斯坦的代名詞。這個(gè)公式說(shuō)明質(zhì)量和能量其實(shí)是一回事馒胆，可以相互轉(zhuǎn)化缨称。由于c太大了，所以如果物質(zhì)轉(zhuǎn)換為能量效率為100%的話祝迂，一個(gè)70公斤的人的能量幾乎相當(dāng)于30多顆氫彈睦尽。不過(guò)這個(gè)轉(zhuǎn)換太難了，原子彈的轉(zhuǎn)換效率連1%都不到型雳。質(zhì)量轉(zhuǎn)為能量很好理解当凡，有核武器啊，太陽(yáng)啊纠俭，他們都是質(zhì)量轉(zhuǎn)能量的例子沿量，但能量轉(zhuǎn)質(zhì)量呢？有柑晒，前面提到的光子欧瘪，光子的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量就是由于能量產(chǎn)生的。還有原子匙赞，原子的一部分質(zhì)量就是由于高速運(yùn)動(dòng)的電子所具有的動(dòng)能展現(xiàn)出來(lái)的佛掖。

• 再談時(shí)間穿梭：前面我們談到，當(dāng)我們以接近光速的速度v飛向宇宙時(shí)涌庭，我們的時(shí)間會(huì)膨脹芥被，地球上的雙胞胎哥哥A看你是老的比他慢多了。但同樣你以自己為參考系坐榆，地球是在以v的速度離開(kāi)自己的拴魄，你看著A明顯衰老的比自己慢多了。根據(jù)相對(duì)論席镀，做慣性運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體是對(duì)等的匹中，所以這兩種說(shuō)法都是對(duì)的，這時(shí)候豪诲，你們到底誰(shuí)年輕呢顶捷？需要指出的是這里實(shí)際比較的是雙方流逝的固有時(shí)間，這個(gè)相對(duì)任何參照系都是固定的屎篱。這個(gè)問(wèn)題困擾了我很久服赎。我們可以這樣思考葵蒂，假如在地球上兩個(gè)物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，一個(gè)A 3m/s , 一個(gè)B 2m/s , 同向而行重虑，那么在A看來(lái)践付，B在以1m/s的遠(yuǎn)離我，同樣缺厉，在B看來(lái)永高，A也在以1m/s的速度遠(yuǎn)離我。因此我們看到如果就自身而言芽死，看到的都是對(duì)方的速度比我快乏梁，所以，我們看到的結(jié)果是一樣的关贵，但是你們可能會(huì)想到，我找個(gè)路人以地面為參考系不就可以比較出AB的速度了啊卖毁，是的揖曾，可以。那是不是這里我們引入一個(gè)第三方的參考系就可以比較兩兄弟誰(shuí)老的快了呢亥啦？答案依然是不可以炭剪，因?yàn)樵谌绱撕暧^的范圍內(nèi)，光速也會(huì)不夠用翔脱，這里我們要聯(lián)系到多普勒效應(yīng)奴拦，這里就不詳細(xì)敘述了，總之届吁，我們遠(yuǎn)離一個(gè)物體错妖，就是朝著它的“過(guò)去前進(jìn)的”，遠(yuǎn)離的越快疚沐，它的過(guò)去就演變得越慢暂氯，這里打個(gè)比喻，首先要知道亮蛔，我們看到的物體都是過(guò)去的痴施，因?yàn)楣鈴奈矬w到達(dá)我們眼睛需要時(shí)間，所以我們看到的太陽(yáng)是八分鐘之前的太陽(yáng)究流，假設(shè)我我們看到8點(diǎn)整看到一縷陽(yáng)光辣吃，也就是說(shuō)7點(diǎn)52分0秒的太陽(yáng)，如果我們不動(dòng)芬探，我們?cè)谙乱幻肟吹降膽?yīng)該是7點(diǎn)52分1秒的太陽(yáng)神得，但是如果我們地球向后移動(dòng)了一段距離，用了一秒灯节，本應(yīng)該被我們接收到的7點(diǎn)52分1秒發(fā)出的陽(yáng)光必須再花半秒鐘來(lái)追上我們循头，所以绵估，我們?cè)?點(diǎn)0分1.5秒才看到這道光，也就是說(shuō)太陽(yáng)這1秒內(nèi)的變化我們用了1.5秒才看完卡骂，我們?nèi)绻笸嗽娇旃眩庾飞衔覀冊(cè)挼臅r(shí)間越長(zhǎng)，太陽(yáng)也就演變得越慢全跨。所以說(shuō)缝左，就算是引入第三方來(lái)觀測(cè)也不一定準(zhǔn)確，看到的不一定就是事實(shí)浓若。因此在這里我們認(rèn)為是不能比較的渺杉。你要比誰(shuí)更年輕，就是比誰(shuí)的時(shí)間過(guò)的少挪钓，怎樣來(lái)時(shí)間是越？用我們的上面最最精確的光子鐘震動(dòng)10億次算一秒，你打個(gè)電話告訴哥哥碌上，“我這里從出發(fā)到現(xiàn)在光子鐘震動(dòng)100億次了倚评，也就是10秒了”，假如哥哥此時(shí)震動(dòng)了90億次, 但電磁波經(jīng)過(guò)2s到達(dá)地球馏予，哥哥收到信息是2s后了天梧，這里問(wèn)題就來(lái)了，哥哥記錄下此時(shí)他的光子鐘震動(dòng)次數(shù)110億次霞丧，哥哥反而比弟弟年輕了1s呢岗，這里就是”同時(shí)性的相對(duì)性“的體現(xiàn)，他們永遠(yuǎn)得不到真正的答案蛹尝。所以如果要比較后豫，必須同時(shí)同地放一起比較，但只要我停下來(lái)箩言，或者說(shuō)我一旦回到了地球硬贯，這種情況將不復(fù)存在，因?yàn)槲乙坏p速掉頭陨收，我便是朝著“哥哥的現(xiàn)在”前進(jìn)的饭豹，那么在我看到的是哥哥在加速老去的，直到衰老程度超過(guò)我务漩≈羲ィ回到地球，由于我相對(duì)地球作了一系列運(yùn)動(dòng)饵骨，我所經(jīng)歷的時(shí)間相對(duì)地球變慢了翘悉，我更年輕，這時(shí)候拿出光子鐘便非常容易得到結(jié)果居触。但妖混，如果老赤，A以更快的速度追上了我，那么他也就比我年輕制市。所以我們可以知道抬旺，放在誰(shuí)所處的地方比較誰(shuí)就更老。這個(gè)問(wèn)題就是經(jīng)典的雙子佯謬問(wèn)題祥楣，網(wǎng)上主要是以廣義相對(duì)論來(lái)解釋的开财，有很多人認(rèn)為這個(gè)問(wèn)題在不考慮引力效應(yīng)的情況下，用狹義相對(duì)論也可以解釋误褪，這個(gè)就是我從狹義相對(duì)論的方向給出的解釋责鳍。其實(shí)網(wǎng)上有很多資料，可以算出具體相差多少歲兽间，那個(gè)就不在我能力范圍了历葛。其實(shí)這個(gè)用閔氏空間的世界線的方法解釋更加直觀。由于飛船存在加速減速掉頭的過(guò)程渡八，不能看作慣性運(yùn)動(dòng)啃洋，因此以地球?yàn)閰⒖甲魇澜缇€比較合適，作慣性運(yùn)動(dòng)的為直線屎鳍，非慣性為曲線。這里曲線是比直線要短的（偽歐氏幾何作怪）问裕，答案就有了逮壁！
  

  閔氏世界性時(shí)間流逝
  
  再一個(gè)簡(jiǎn)單的就是想象一根棍子表示地球十年長(zhǎng)度，筆直時(shí)代表地球的時(shí)間流逝粮宛，掰彎代表飛船的時(shí)間流窥淆，逝掰彎后，兩端的直線距離必定小于筆直時(shí)的長(zhǎng)度（這里就是正常思維了）巍杈。
  這里我覺(jué)得還可以用四維時(shí)空坐標(biāo)系來(lái)理解也是可以的忧饭。我們可以把全宇宙想象成一個(gè)坐標(biāo)系，坐標(biāo)系有四個(gè)軸筷畦，時(shí)間軸T词裤，空間軸XYZ，任何物體的運(yùn)動(dòng)軌跡都可以在坐標(biāo)上表示出來(lái)鳖宾。在四維時(shí)空里吼砂，所有人都是以光速運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)我們靜止時(shí)鼎文，速度全在時(shí)間軸上渔肩，當(dāng)我們運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于速度還要分解為XYZ軸方向拇惋，所以時(shí)間軸上的速度變慢周偎，神奇吧抹剩！

最后

本來(lái)是心血來(lái)潮的一件事，卻花了近4個(gè)晚上才寫完蓉坎，這還不包括查資料啊澳眷，梳理啊花費(fèi)的時(shí)間。寫了這么多袍嬉，我不敢說(shuō)我理解狹義相對(duì)論了境蔼。但我至少對(duì)于我們的時(shí)空有了一個(gè)新的稍微深入點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。理論物理是一門很神奇的學(xué)科伺通，很多物理規(guī)律完全可以通過(guò)數(shù)學(xué)的推導(dǎo)來(lái)證明出來(lái)箍土，同樣，很多數(shù)學(xué)上的函數(shù)方程也都有其對(duì)應(yīng)的物理意義罐监。整個(gè)相對(duì)論吴藻，包括廣義相對(duì)論大量運(yùn)動(dòng)的微積分，空間幾何弓柱，坐標(biāo)變換等高等數(shù)學(xué)知識(shí)沟堡，愛(ài)因斯坦為了詳細(xì)的闡明廣義相對(duì)論曾專門進(jìn)修了一年的數(shù)學(xué)。所以這里我這數(shù)學(xué)渣渣就不強(qiáng)行裝逼了矢空，盡量不去往數(shù)學(xué)方面靠攏航罗。這里是狹義相對(duì)論，廣義相對(duì)論本來(lái)是打算放在一起寫的屁药，但好像篇幅有點(diǎn)長(zhǎng)粥血，另起一篇吧。現(xiàn)在是2017年12月31日21點(diǎn)20分酿箭，提前祝自己新年快樂(lè)复亏。