为什么速度越接近光速时间就越变慢?

来源：学生作业帮编辑：搜搜考试网作业帮分类：物理作业时间：2024/06/05 12:00:11

为什么速度越接近光速时间就越变慢?
一直对这个说法搞不懂,不知道我的理解是不是正确,就相当于一个人在运行的高铁上反方向蹦跑,这个人就感到外界变慢了?那么说现在欧洲的粒子加速器里的粒子是不是相对外界的时间也会变慢?

一、时间变换公式的推导

首先光速不变定理

c=c+v=c-v
然后位移定理
s=vt

如图所示,设有一飞行者以速度v 飞离地球,在飞行了t 时后到达了B 点,这时与他同时发出的光信号已经到达了C 点,飞行者认为地球上的光速应该是c ,地球上过去的时间应该是t` .那么光走过的路程就有下列关系.

地球人和飞行者都认为真实的光速和时间的关系是：BC=c×t-v×t=(c-v) ×t
飞行者错误地认为地球上的光速和时间的关系应该是：BC=c×t`
即：(c-v) ×t=c ×t`

也许你会说,飞行者认为 BC=c×t` 是错误的,因为对飞行者来说真正的光速不是c ,而是c-v .你说的很对,所有我在上面就明确地写出那是飞行者的错误感觉,可你要知道,对飞行者来说,真正的时间也不是 t`,而是t .飞行者感觉到地球上的时间过去的应该是t` ,地球上的光速应该是c ,这是一种错觉,他在这种错觉下感觉到光信号走的距离的确是BC .因此,飞行者就错误地认为BC=c ×t` .

既然是错误的,为什么还要用,因为我们现在就是想知道,飞行者把地球上的真实时间 t看成了怎样一个错误的时间 t`.

也许你还是不能接受 BC=c×t` 这个等式,因为你总觉得c 是个错误的数字,错的数字就不应该用,用了就不可能得到正确的结论,你的这个想法和我开始理解相对论时一样,总转不过这个湾.不要着急,看了下面的例子你一定会明白的.

说一个屋内共有 4个人,每人长两只手,问 4个人共长几只手.

这是一道很简单的小学数学题,我们都会算,4个人共长8 只手,2 ×4＝8,可有个小朋友他不会算,他想了另外一个办法解这道题,他数了一下 4个人的手,共8 只,这个小朋友是一只手一只手数得,因此他写下了这样一道错误的算式题,1×8 ＝8.他也得出了正确的结论,8只手,可他的算式是错误的.这就使我们明白,用两个正确的数字相乘,我们可以得到正确的结论.用两个错误的数字相乘,也有可能得到正确的结论,但如果我们用一个正确的数字和一个错误的数字相乘,哪就永远也得不到正确的结论,BC=c×t` 就用两个错误的数字相乘得到正确结论的情况.也就是说,BC=c ×t` 它的确是错的,而我们就是想知道,当正确的光速c-v 变成错误的光速c 时,看正确的时间t 将会变成怎么一个错误的时间t` .所以有(c-v) ×t=c ×t` 的关系,这下你该明白了吧.

如果你还不太明白,那你也可以这么建立这个关系.

设一物体的运动速度为 c-v,运行了t 时间,如果它的运动速度变为c ,问要走相同的距离所需的时间t` 是多少.

这时你写的等式也是：(c-v) ×t=c ×t`
这次你该明白了吧.

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