表面上分析,如实是这样,只须你的速率实足快,实足接近光速,效果即是,无论多远的距离,你都不错霎时最初,不管多远的场所对于你来讲都是近在现时,以至跨一步就能到达。
为什么会这样?
肤浅讲,工夫和空间并不是实足的,而是相对的,每个东谈主都领有我方的独随即间,也即是“本征工夫”,指的是“装在我方口袋里的钟表”走过的工夫。每个东谈主的本征工夫其实都不一样,也即是说,你的一分钟并不是我的一分钟,咱们对一分钟的感受是不一样的。
只不外在咱们糊口的天下里,速率太慢了,与光速比较几乎不错忽略不计,因为咱们很难感受到相互的工夫相反。
从爱因斯坦的狭义相对论宗旨来讲,上述情况即是工夫延长或者说尺缩效应的具体显露,由于工夫和空间是有机的合座,因此工夫延长效应和尺缩效应其实是等价的,两者一定会同期出现。
具体来讲即是速率越快,工夫就越慢,空间也即是距离就越短。
举个例子,咱们都知谈,太阳光到达地球需要苟简8分钟工夫,但许多东谈主并不知谈这“8分钟”的确凿含义。对于太阳光本人来讲,压根不需要8分钟,刹那间就不错到达地球,或者说压根不需要任何工夫,因为光本人就莫得工夫宗旨。
也即是说,假定光佩戴一个钟表,钟表本人是不会走“字”的,虽然不是因为钟表坏了,而是光的工夫静止了,一直处于凝固情状。所谓的“8分钟”仅仅东谈主类感受到的工夫,也即是说,在东谈主类看来,太阳光到达地球需要8分钟。
更深层的含义是,光速其实即是天地时空的标尺。在天地中,任何速率都是相对的,惟一光速是个例外,光速是实足的,真空中的光速在职何情况下都保捏实足不变。
这就意味着,若是你能领有光的属性,那么你也完全感受不到工夫,而在爱因斯坦的时空体系下,工夫和空间是一体的,既然你感受不到工夫,当然也不会感受到空间。
许多东谈主会有这样的疑问:为什么工夫和空间是相对的呢?或者说为什么会出现工夫延长效应和尺缩效应呢?
根源就在于四个字:光速不变。
何为“光速不变”?虽然不是指“光在真空中的速率恒定为每秒30万公里”,而是指“在职何开通情状下,在职何参照系下,真空中的光速都保捏不变”。
说白了,光速与其他任何速率相通之后,仍旧保捏不变。光速的这种特质很叛逆咱们的日常糊口理会,毕竟在咱们日常糊口里,速率都是相对的,都需要选择某个参照系才有道理,况兼不同的速率相通之后也会发生变化。
比如说,你我分裂以每秒5米的速率反标的奔波,那么咱们之间的相对速率即是每秒10米,这很好意会,亦然咱们的日常糊口训诲。
但光马上是如斯“骄横”,不按套路出牌。光速与其他任何速率相通之后仍旧是光速。举个例子,你拿入部下手电筒以0.5倍光速奔波,我静止在大地上。在我眼里,手电筒发出的光的速率是若干呢?
按照平方咱们对于相对速率的推断,谜底应该是你奔波的速率加上光本人的速率,也即是1.5倍光速。实质上并非如斯,仍旧是光速。
再举个例子,即便你以无穷接近光速的速率追一一束光,在你眼里,这束光的速率仍旧是光速!
也即是说,不管你奔波的速率有多快,奔波你和静止的我看到的归拢束光的速率都是一样的。
无间长远想考。由于速率等于距离也即是空间除以工夫,既然不同开通情状下的你和我看到的归拢束光的速率完全商酌,这意味着一定有某些东西发生了转换,智力保证光的速率实足一致。
而这些东西详情即是工夫和空间,因为速率只与工夫和空间关系。
也即是说,高速奔波的你,工夫和空间发生了转换,你的工夫和空间会“相互相助”保证光速的实足性。
具体怎么“相助”呢?
即是刚才所讲的,转换工夫和空间,也即是工夫变慢和空间镌汰,惟一这样智力保证光速实足不变。
虽然,以上仅仅从宗旨上空洞的分析,也不错用数学进行具体推导,推导出工夫延长公式和尺缩效应公式,推导经由并不复杂,以至惟一初中数学水平就不错推导出来,这里就不再胪陈了,有好奇瞻仰好奇瞻仰的伙伴不错我方尝试推导一下。
从工夫延长效应来讲,当你的速率无穷接近光速时,工夫就趋于静止。也即是说,不管翱游多远,你
都不必消耗任何工夫。也就高出于你在刹那间就不错最初率性广漠的距离。
而尺缩效应与工夫延长效应是等价的,其实从尺缩效应更容易意会。假如你能以无穷接近光速的速率翱游,在你达到无穷接近光速的刹那间,不管多远的距离,对于你来讲都近在现时,哪怕是天地的边缘,也会一下子来到你眼下,你以至只需要肤浅的跨步,就能来到天地的边缘。
在职何速率都是相对的情况下,惟一光速是个特例,光速就像是天地中的一把标尺一样,不管外界怎么“暴风暴雨”,光马上是“规划”!
这里咱们还要感谢光速,毕竟若是说包括光速在内的任何速率都是相对的,那么严格来讲咱们就无法形容照实的天下,因为选择不同的参照系,就会得到不同的效果,咱们当然就无法形容照实的天下到底是什么样的。
好在光速是实足的,它就像一个“标杆”,咱们不错用实足的光速蜿蜒形容变化无常的天下。
这里需要强调一下,咱们平方默许光马上是只“光的速率”,其实这样讲是不严谨的,光速并非指“光的速率”,光速是四维时空的固有属性,只与四维时空本人关系。只不外物理学家们起先发现了光的速率的相当性,于是就使用了“光速”这个宗旨。
除了光的速率是光速除外,信息的传递速率亦然光速,还有引力波和胶子的速率雷同是光速。
这里还有一个问题:为什么光的速率恒定保捏不变呢?
许多东谈主会说,因为光子的静质料为零。这样讲并莫得错,但还有更深层的问题,光说的静质料为什么为零呢?
因为光子并不会与希格斯粒子发生相互作用,除了光子除外,传递强相互作用的胶子也不会与希格斯粒子发生作用。
什么是希格斯粒子?它被称为“天主粒子”,是由希格斯场引发酿成的。物理学家们合计希格斯场充满了天地每个边际,恰是希格斯场引发酿成的希格斯粒子赋予了基本粒子以质料。
什么道理呢?
不错这样平庸意会。其实统统的基本粒子本应该都像光子那样,一成立都以光速翱游,况兼必须以光速翱游。只不外由于希格斯粒子的存在,大部分基本粒子会与希格斯粒子发生相互作用,显露为延缓,在延缓的经由中得回了质料,也即是静质料。
而光子和胶子不会与希格斯粒子发生相互作用,是以只不错光速翱游。能够看出,若是你想以光速翱游,就必须解脱希格斯粒子的欺压,但这对于咱们东谈主类来讲是不成能的,除非咱们能绝对转换体格结构,比如说更始成一王人由光子构成的结构。
但这样的结构也曾东谈主类吗?或者说的确存在一王人由光子构成的人命方法吗?
咱们并不知谈,能够曩昔不错创造出这样的人命,但当今还作念不到。
完!