- 每天讀一點 時間簡史
- (英國)斯蒂芬·霍金
- 873字
- 2019-09-26 13:09:27
測定值會縮小光速恒定帶來的奇特現象之二
現在要思考的問題是,在光速恒定的前提下,測得的運動狀態下的物體的長度是否也會有所變化呢?
箱子過隧道的實驗
為了解決這個問題,我們借用前文那個測量運動中鐘表會變慢的箱子來進行實驗。
此時的實驗是這樣的:假設箱子會通過一定的路線,我們在這段路線上放置著一個隧道(屏障物);接著,我們設想箱子穿過隧道需要花費的時間。由前文的那個實驗我們可以知曉,從箱外來看的話,運動中的箱子里面的鐘表時間會走得更慢。
現在進行一項假設,在箱子外面的人正拿著一只鐘表來測量箱子穿過隧道的時間,如果他測得的時間是10秒,那么箱子里面的鐘表卻只走了5秒而已。
令人費解的實驗結果
由箱內的人來看的話,運動中的隧道長度會比靜止時測得的長度更短。如果將隧道移開的話,所有的東西包括尺子,一旦發生了運動,其運動方向的長度看起來都會縮小。
把運動狀態下的人的時間和空間的尺度與靜止中的人的時間和空間之尺度相比較的話,可以發現二者的顯著不同。而造成這變化的原因在于不論處于何種運動狀態下的人來測量,所得之光速都是完全相同的。
至于變化的程度,則取決于速度的大小。如此一來,運動速度越快,時間走得越慢,而壽命則可以延長。然而,就實際問題而言,由于光是以每秒30萬公里的驚人速度行駛,但它并不曾對我們的人生有多大影響。
箱子過遂道的實驗
由前文的實驗我們可以知曉箱子里面的鐘表時間會比箱子外面的鐘表時間走得更慢。為什么箱子以同樣的速度過隧道,箱子里外的人卻測出不同的時間呢?


分析
物體運動方向的長度會變短 我們先假設,箱子外面的人測得箱子穿過隧道的時間是10秒,而箱子里面人測得的時間為5秒而已。對于箱內的人來說,箱子在發生運動時,隧道的長度會比靜止時測得的長度更短,即所有的東西在發生運動時,其與運動方向上的長度看起來都會縮小。
實驗結論 理論上人可以長生不老。運動狀態下的人的時間和空間的尺度與靜止中的人的時間和空間之尺度是顯著不同的,造成這變化的原因就在于光速的恒定。運動速度越快,時間走得越慢,而人的壽命則可以延長。不過任何速度與每秒30萬千米的光速相比,都是可以忽略不計的。