若是人类以光速活动就可以长生不老吗?这是一个关于时候的相对性的问题 , 所以会商这样的问题我们要用到发生时候相对性问题的一个科学理论——相对论 。
狭义相对论
相对论是德国+瑞士(双国籍)物理学家爱因斯坦在1905年起首提出的 , 当然 , 那时并不叫相对论 , 他那一年方才哲学(即我们的物理学)博士结业 , 颁发了包罗博士论文在内的五篇主要论文 , 此中一篇《论活动物体的电动力学》提出时候和空间是具有相对性的 , 以此来诠释麦克斯韦方程组中导出的一个结论:光速与参考系无关 。 这一篇就是我们所说的成立人类全新时空不雅的物理理论——狭义相对论 。
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同年他颁发了另一篇关于狭义相对论的主要论文:《物体的惯性跟它所含的能量有关吗?》 , 在这篇论文中他给出了闻名的质能方程:E=mc^2 。 但会商时候相对性的问题我们其实只需要第一篇(《论活动物体的电动力学》) 。
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让人误会的名字
在这篇论文提出的划时代的物理理论里 , 爱因斯坦指出时候和空间并不是绝对的 , 它们是相对的 , 在分歧的惯性参照系下看到的时候和空间是纷歧样的 。 但他同时指出:它们作为一个整体的时空是绝对的 。
良多刚听到相对论的人都有种曲解 , 觉得相对论说一切都是相对的 , 但其实相对论的焦点里就有几个焦点的绝对概念 , 好比时空是绝对的 , 光速也是绝对的 。 但曲解一旦发生就很难消弭 , 乃至他的新理论被付与了“相对”的名字 , 称为狭义相对论 , 对此爱因斯坦的心里是拒绝的……
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时候和空间的相对性——钟慢和尺缩
但其适用什么样的一个名字不主要 , 懂的人天然懂 , 不懂的人您换个名字他仍是不懂……
回到正题 , 爱因斯坦在狭义相对论中提出 , 时候和空间都是相对的 , 分歧的参照系下测量到的时候和空间长度会存在差别 。 对于一个静止的参考系上的不雅察者(好比地球上的人)而言 , 一个高速活动的物体(好比高速飞船)地点的参考系的时候距离会变长 , 空间长度会缩短 。 我们此刻称这种效应为钟慢效应(或称时候膨胀效应)和尺缩效应(或称空间缩短效应) 。
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光速活动的人就能长生不老吗?
那么我们此刻可以往返答当人以光速活动会不会长生不老的问题了 , 按照时候膨胀效应的推论 , 当活动速度趋近于光速 , 时候会变得越来越慢(时候距离越来越大) , 推论下去当活动速度达到光速 , 时候就遏制了 , 时候遏制了不就长生不老了吗?没错 , 在地球人看来 , 光速活动的人确实是长生不老了 , 因为时候定格了(时候距离无限大) 。
然而 , 这是“在地球人看来” , 很显然 , 在狭义相对论下这是相对的 , 地球人看来高速活动的人时候慢了 , 但高速活动的人本身可不这么认为 , 在高速活动的人看来本身的时候是正常的 , 却是外界的时候会变慢了 。 这就是闻名的双生子佯谬问题 , 这个现象告诉我们 , 在不雅察者(无论是地球不雅察者仍是高速活动的不雅察者)自身地点的参照系看来 , 时候是正常“流逝”的 。
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