时间的相对性与不公平性.doc

也许你常听人说:时间是永恒的,对于每个人都是公平的。并且你也奉之为真理。但我要告诉你的是,你被骗了。这篇论文主要探讨时间的相对性和不公平性,相信你看完后会对时间有更深的认识。,我们有必要去理解空间的相对性。这对于时间相对性的理解有所帮助。因为在理论物理学里,时间和空间其实是相似的。空间相对性的实际例子很多。比如,在火箭上,宇航员们可以认为彼此间并没有运动,但是对于我们地球上的人来说,这些宇航员却是以很大的速度离开地球的。这两种说法都没有错,因为观察所选的参考系不同,在火箭上的宇航员们是以火箭为参考系的,即他们假定火箭不动,那么他们自己当然是静止的;但地球上的我们是以地球为参考系的,就很容易得出宇航员们一起随着火箭运动。这就是空间的相对性,即同一物体的运动状态由所选的参考系决定。现在,我们可以好好讨论时间的相对性了。为了让大家更容易理解,我们还是举与上面类似的例子。首先,假设一架巨型火箭,其长度达到300000000米以至光需要一秒才能通过火箭。再给火箭以巨大能量使它接近光速而又低于光速飞行(因为要达到光速需要无穷大的能量,因此任何物体都达不到光速,但接近光速是可以实现的)。然后,让两名宇航员分别站在箭头和箭尾(图中黑点处),让箭尾的人向箭头发出光信号。现在研究火箭内的情况。由于光速C=300000000m/s,所以箭头的人需要在箭尾的人发出信号1s后才能接受到。研究火箭外的情况之前,我们首先得知道光速不变原理,即在任何参考系中,光速恒不变,都为300000000m/s。这似乎违背常理,但确实发生了。理论上如何证明这个原理我不清楚,但大量实验都表明:在真空中光速不受人类主观意志和客观物理环境的影响,在各种情况下都保持不变。总之你要记住,光速是永远保持不变的,既不会增大,也不会减小。接着,我们再站在火箭外观察火箭上的情况。由于是以自己为参考系,所以这个光信号的传播距离变长了。然而光速在任何参考系中恒定不变,那么传播时间t=x/c变大了,真是不可思议!现在你会发现,当我们站在火箭内以接近光速运动,光信号传播所用的1s在火箭外静止的人来看却需要大于一秒的时间!这说明时间流逝的速度对于不同运动状态的人是不同的。由此我们可以下结论:运动速度快的人时间流逝得慢。这个结论是否有现实意义呢?回答是肯定的,而且这个现实意义还非常有趣。其中一种意义便是,实现时空穿梭。这似乎是爱因斯坦提出的(印象中是)。首先让你坐在高速飞行器内以90%C的速度飞向太空,并以这个速度在太空里进行星际旅行。一年后,你回到地球,你会惊奇的发现:这里的科技比一年前发达的多,而且更令人惊讶的是,你的朋友,你的妻子,儿女都老了10岁,而你却只老了1岁。原因是,你的速度达到90%的光速时,对于地球上的人来说,你的时间过了一年,而他们的时间已经过了10年。也就是说,你已经穿越到未来了。,即时间流逝的速度对于不同运动状态的人是不同的。那么理论上必然能够得出时间的不公平性。假设你现在步入一架速度很大的宇宙飞船继续你的学业,而你的同学还是在地球上学****根据时间的相对性,你会发现,当你学****了一年时,你的同学们学****时间却远远超过了一年,这是否很不公平!因为自己辛辛苦苦地学****了一年,而同学们的学****时间却比你多,也就是说,他们即使有一段