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狹義相對論的時間膨脹,原來如此簡單易理解

首先哈,我們先承認一個事實:光速不變。請牢記!

然後呢,我們應該學習畫時空圖。很簡單滴!

首先呢,畫一個直角坐標系,其中兩條軸分別是時間和空間。就像這樣。

假設小藍(上圖中)一動也不動,會發生什麼?

在時空圖裡,我們看到,小藍在時空圖中是一條直線。因為小藍的空間位置沒有改變,而時間在一直向前(廢話,時間可不是一直流逝嘛)。

而小綠,在以恆定的速度遠離小藍,在每一時刻,他的位置都會變遠一點,所以是一條斜線。

現在,你們熟悉時空圖了吧?接下來,我們要接觸一個儀器——光子鍾。

如圖,光子每撞到玻璃,就響一聲,代表一個「光子秒」。

接下來,我們用魔法把小藍小綠變成兩個光子鍾

然後在時空圖上觀察現象。光速非常快,so……(紅色是光線)

不過我們可以玩弄數學技巧。令一個時間單位為一秒,一個空間單位為300000千米,這樣,光就正好走四十五度角。(光速不變!)

我們回到時空圖,光子每撞到左面玻璃,就計一光子秒。天啊,我們發現,小綠的時間變慢了!

這就是狹義相對論的時間膨脹!

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