速度无穷大为什么时间变慢,为什么速度接近光速时间就变慢

首页 > 车主 > 作者:YD1662023-05-26 18:30:14

最近几期文章中我主要给大家讲解以“洛伦兹变换”为基础的,时间相对性问题。不少网友提到,狭义相对论造成的时间变慢或变快,是不是因为恰好速度有上限造成的。比如一个事件A发生了,两个人甲和乙去观察A事件,事件要想通知到甲和乙,因为甲距离A更远,所以甲会比乙后看到这个事件发生,这是由于速度有上限造成的延时。其实在这个场景下,如果甲和乙都处于静止状态,也就是甲和乙都处于相同参考系,这种甲“延时看到事件发生”的确是速度上限造成,这和狭义相对论中的时间延时完全是两回事。

速度无穷大为什么时间变慢,为什么速度接近光速时间就变慢(1)

还记得之前我们说狭义相对论效应的那句话吗:运动的物体时间会变慢。既然是运动的物体,就意味着这个参考系肯定是运动的,既然会觉得时间变慢,那必然意味着有一个观察者位于静止参考系,去看到这个运动的物体才得出结论:变慢。看见没,这里已经涉及了两个参考系,一个静止一个运动。所以狭义相对论一般都是在两个或以上的参考系下才会看到相对应的“时间变慢效应”。

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如果改下场景,刚刚的甲和乙不在静止,甲静止乙运动,事件A还是发生,那么这里就有相对论效应了,假设甲和乙最开始重合在一起,此时定义为0时刻,然后乙开始向右运动,事件A也是发生在右边某处,只要乙的运动速度足够大,事件A发生的距离恰当,很可能甲看到A事件是5秒时发生的,但是乙看到事件却是20年后发生的。

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针对这个场景,我上一期已经用洛伦兹变换给大家解释了,但是不少网友是这样解释:当事件A发生后,用光速通知甲可以很快通知到位,因为甲没动。但是由于乙的速度太快,A事件发生后用光速通知乙虽然也很快,但是乙如果也以接近光速运动,那很可能这个消息要追乙很久才能通知到乙,所以乙看这个事件就是20年后才发生。取一个极端的,假设乙的速度就是光速,那事件A发生后,消息压根永远都追不上乙了,乙就永远不会看到这个事件发生。

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于是网友得出结论,其实事件A已经发生了,只不过消息没通知到乙而已,所以乙看来“事件延时发生”其实是视觉上的错觉,真实的事情就是甲看到的5秒后事件发生。

请问以上分析对不对呢?应该说对了一半,因为你得出的结论和狭义相对论得出的结论一致,但是这种分析方式,依然是洛伦兹当时的想法,认为存在绝对参考系,认为造成的各种相对论效应是绝对化的。

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其实刚刚的分析有个致命的弱点:那就是去研究事件A发生的时间,到底谁才是正确的,谁才是绝对的真理。刚刚的分析其实是已经把“甲看到的事件A是5秒后发生”,当成绝对真理了,然后才去说乙看到的是视觉上的错觉。其实甲看到的“5s后事件发生”,和乙看到的“20年后事件发生”,这两个都是事实,你凭什么说甲就是真实的事实,乙就是错觉呢?那是因为你默认了甲所处的参考系就是绝对参考系,乙所处的参考系就是一个次要参考系,或者说等级比甲低的参考系,所以乙参考系应该服从甲。

其实甲和乙都是人,甲的静止参考系,和乙的运动参考系,大家都是参考系,没有谁是绝对的,谁是老大,谁又是老二,每个人都只相信自己眼中看到事件发生的时间,大家都是平等的。谁说甲说的就是事实呢?乙表示不服。

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其实之所以会认为甲是事实,乙是错觉,是因为人们总是想探寻一个真理:到底事件A是啥时发生的。一旦你去探索这个,你其实已经默认了世界上有绝对参考系,这也是牛顿的想法,因为这非常符合人类的直觉。有了绝对参考系,我们马上就能知道到底是谁对谁错。其实世界上无绝对参考系,“以太”也的确不存在,甲和乙看到的都是事实,只有一种情况下,甲和乙可以比较到底谁才是真的事实,那就是甲和乙处于相同的参考系,大家的标准都一致了,就可以比较了,只要参考系不一致,去较真谁才是真相是无意义的。我是头条号《小彭来给您解惑》,如果喜欢我的文章可以关注我,如果对文章有异议可以留言评论。

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