【时间变慢】不明白超过光速时间为什么会变慢，举例说明._物理_伪娘丶趮
编辑： admin 2017-13-06
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时间的相对性,是指不同惯性参照系中的不同观察者都有属于自己的时间.这是一个最重要的结论.如果两个参照系（观察者）之间是静止的,那么他们的时间就是一样的（固有时间）；只要他们之间存在互相运动,那么他们各自的时间就不一样（非固有时间）.
霍金《大设计》对相对时间说得最清楚.设想一架飞机在空中飞,这时候从机尾到机头发出一道光脉冲.速度就是距离除以时间,因此对于机舱内的观察者来说这道光的速度是飞机的长度除以时间；对于地面上的一个观察者来说,是飞行距离加飞机长度,再除以时间.重点是：这两个人测得的光速必须是一样的.为了说明问题,我假设一些数据.飞机长度是20米,机舱观察者测得的时间是1秒；飞行距离加飞机长度是200米,因为光速相等,即20/1=200/t,可以得到地面观察者测得的时间t应该是10秒.但他们观察的是同一个物理过程.很奇妙,“运动的时钟走得慢”,地面上经过了10秒,飞机里才经过1秒.“洞中方一日,世上已千年”,中华传统文化第一的拥护者们可以欢呼了.
实际上飞机的速度比起光速来基本可以忽略不计.光脉冲从机尾到机头不过瞬间,这段时间里可以认为飞机就没动,因此在现实中时间上的差别根本感受不到.不过不妨碍用它说明问题.当你运动得越接近光速,这个效应就越大.
其他同学给出的参考思路：
物体的速度超过光速，把光速看为零，物体还有一个速度，也就是说物体可以追到光，看到以前的景象。但并不存在穿越，因为只是看到而已。
互助这道作业题的同学还参与了下面的作业题
题1： 速度接近光速,时间变慢或停止是对的吗,要如何理解?时间仅仅只是一个概念,是物质按规律变化的度量单位,比如年月日,本人不理解如果以光速运动或接近光速运动时间变慢或停止本意是指：[物理科目]
“如果一个人以光速运行,那么他可以看到时间静止,看到静止的画面；如果他的速度大于光速,那么他会看到时间倒退,看到之前的世界.”这一描述依据于爱因斯坦的相对论.爱因斯坦的相对论过于深奥,暂且不表.对于这句话,首先请注意两个方面的理1、时间静止、倒退只是“以光速运行”的这个人才可以感觉到的,对其他的人和物则毫无影响和意义；2、这里的时间有两种含义：其一,是指与条件无关、均匀流逝的时间,其二,是指存在于人的意识中看到的时间.
现在来简单详细的理解一下.①一切物体在受到光的照射时,反射、透射或吸收的光都会携带了这个物体的信息.②光也是物质的,由光子组成.③如果一个人能以光速运行,他就可以与某一时刻的光平行运行,他就可以看到也只能看到这时的光所携带的信息（景象）,而表现为一个静止的画面,就会感觉时间静止了.同理,如果他以大于光的速度运行,他就可以追上之前的时空发出的光,他就会看到电影里倒镜头的画面,就会感觉时间是在倒退了.便这些感觉仅仅是“这个人”的,对于现实中的其他人和物毫无关系,毫无影响.④所以“时间停止或倒退”仅仅是为“以光速或大于光速运行的人”所有,对自然的人、事、物是没有影响的.所以请理解这里面所包含的两种时间的概念.对于你问题中的矛盾,我想根本原因也是因为你混淆了两个时间概念.⑤根据相对论和量子力学,物质要以光速运行,则其自身要化为光子才行.假想科学条件能使个别人化为光子以光速或大于光速运行,让这个人可以进行时光旅行,那么产生时间停止或倒流的感觉只能存在于这个人的意识中.但要让整个宇宙世界化为光子时光倒流,以个人的认识水平来说我认为是不可能的.即使有理论上的可能,与现在的事物以同样的时空速度在同一时空里运行又有什么区别呢?
如果你不能理解愚人的拙见,就只能建议你去细研爱因斯坦的相对论了.
题2： 如何才能知道速度接近光速时时间变慢了?[物理科目]
有一个公式t=t'/√(1-(v^2/c^2)) 1.t是运动者被观察者观察到的时间
2.在地球上的观察者经历t'的时间里观察到近光速运动的飞船里的运动者经历了t,因为t>t',而对于观察者来说t和t'是等价的,所以运动者相对于观察者来说在一个时间段中经历了更多的时间,换句话就可以说运动者的时间变慢了.
3.是
4.飞船里的人感到的时间是一定的,不会有任何感觉,钟还是“一秒”跳一下,只是他被观察到的时间可能是“两秒”跳一下,甚至是“一天”跳一下.
5.对,飞船上的人过了1年,相对于观察者来说可能是5年,而飞船上的人没有任何感觉,当他以近光速在宇宙航行1年后回到地球,可能之前和他同岁的朋友都已经老死了.
题3： 【为什么速度接近光速后时间会变慢】[物理科目]
我画一张图,简单地推导一下.首先这个是狭义相对论中的问题,它建立在两个假设：1,光速对于任何观察者都不变.2、在任何惯性参考系（就认为是对地静止或者是匀速运动的参考系吧）物理规律都取相同形式.推导时间变换主要用到假设1.
现在有一辆以速度V高速运动的火车,火车高度为H,在火车里有个人打开手电筒,光就照到天花板上.光从射出到碰到天花板作为一个事件.
在火车内的人看这件事情从开始到结束时间t'=H/C 因为在它看来光是径直照向天花板的.
这是很好理解的.
现在对另一个站在地面上的观察者,因为在从光发射到碰到天花板,火车向前运动了一些距离,所以在他看来,光是沿着上图方向运动的.根据勾股定理,可以得到地面上的人测量的时间t=H/根号(c^2-v^2)) 所以t=t'/根号(1-v^2/c^2）） 两个观察者看这同一个事件的时间是不同的.
题4： 光速列车时间变慢一周时间跨越一百年
他的结论直到现在才被证实,是完全正确的.
光速列车时间变慢 一周时间跨越一百年 （霍金宇宙大探索的一部分）
史蒂芬霍金宇宙大探索：时间旅行（全集）
题5： 为什么当速度快接近光速是时间会变慢[物理科目]
2楼最后一句话是正确的,飞船上的人不会感觉的自己本身时间有什么变化.时间变慢是从地球上观察者的角度来说的.相对论抛弃了牛顿时空观中的绝对时间,没有绝对时间自然宇宙中会出现时间变快变慢现象.2楼前面有几个错误：
在相对论中光速对任何惯性系都是不变的,不管观察者是如何运动的,他们看到的光速永远是不变的,光速不可能相对于飞船上的人是静止的.不论是飞船上的人还是地球上的人看的光速永远是一样的30万公里/s.在相对论中不同惯性系中的两个速度不能简单用牛顿力学直接叠加,首先要经过洛伦兹变换才能把2个速度相加.