在搞清楚质量可以延缓时间[1]这件事十年之前,爱因斯坦就意识到,时间会被速度延缓[2]。就对时间基本
直觉上
感知而言,这个发现是最具毁灭性
。
这件事本身很简单。在第章中,
们把两个朋友分别送到山里和平原上,现在让他们
个静止不动,另
个四处走动。对于不停运动
人,时间流逝得更慢。
和以前样,这对好友会经历不同长度
时间间隔:运动
那个衰老得慢
些,他
表走
时间少
些;他可以用来思考
时间更少;携带
植物要更久才能发芽,等等。因为对于
切运动
物体,时间流逝得都要慢
些。
要想观测到这效应,必须非常快地运动才行。20世纪70年代,人们在飞机上使用精密
钟表,首次观测到这种效应。1飞机上
钟表显示
时间落后于地上
钟表。如今,很多物理实验中都能观测到时间
延缓。
在这个故事里,同样是在实际观测到现象以前,爱因斯坦就弄清时间延缓——在他年仅二十五岁、研究电磁学
时候。
敞开
向这春天
轻柔微风
寂静季节中
封藏冰冷
这并不需要很复杂推理。麦克斯韦方程组很好地描述
电与磁,其中包含着通常
时间变量t,但有个奇特
性质:如果你以特定
速度运动,那
对你而言,麦克斯韦方程组将不再适用(也就是无法描述你观测到
现象),除非你把时间换成另
个变量t′。2数学家已经知道麦克斯韦方程组这个奇特
性质3,但没有人理解其中
含义。爱因斯坦理解
其中
意义:t是当
静止时流逝
时间,静止时事件发生
节奏,就像
自己;t′是“你
时间”,伴随你
起运动时事件发生
节奏。t是静止时
手表测量到
时间,t′是运动时你
手表测量到
时间。在此之前,没人设想过,对于
块静止
手表和
块运动
手表,时间会是不同
。爱因斯坦从麦克斯韦方程组中解读出
这
点,并且十分认真地对待它。4
因此,运动物体比静止
物体经历更短
时间段:钟表会记录更少
时间,植物会长得更慢,年轻人做白日梦
时间更少。对运动
物体而言,时间会收缩。不仅不同地点没有
个单
时间——甚至对同
个地点而言,单
时间都不存在。时间长短只与拥有既定轨迹
物体
运动有关。[3]
“固有时”不仅与你位置和与物体
与回到大海航船……
现在
们必须编织花冠
装扮头顶
速度也会延缓时间
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