狹義相對論中，那些令我們匪夷所思的時空觀

運動會使時間變慢，我們很多人都對此產生很大的疑問，究竟是怎麼一回事呢？下面的一些概述都把論證的過程略去了（因為很費解），大家知道下面的結論都可以經過數學求解得出就好啦。

先來看一下這張圖，這是洛倫茲變換的四維時空坐標系。S』系和S系是兩個不同的慣性系，各坐標分別是以三維空間和時間為坐標。可以說，洛倫茲變換是狹義相對論時空觀的集中體現。我們先設定兩個事件，事件一和事件二。如果兩個事件在S系中同時同地發生，那麼由此圖我們可以看出，在S』中也是同時發生的。但是，若在S系中，兩個事件同時發生，但是不在同一地點發生，那麼，在S』系中，兩個事件就不會同時發生了。

但是在現實生活中我們都知道，現實生活中發生的事情都是有因果定律所限制的。比如我們踢足球的時候，是我們先踢了球，然後球進了球門，而不是球進了球門之後我們再踢球。為了保證因果律的成立。則必須保證S系和S』系時刻的一致性。在因果定律的前提之下，由洛倫茲公式便可以推導出光速是大於任何速度的。

此外，我們由洛倫茲公式還可以推導出運動的時鐘變慢效應（上圖）。我們在S參考系的x軸方向上放置兩個時鐘，分別記為一號時鐘和二號時鐘，並保證它們的讀數一直是相同的。在S』參考系中，放入三號時鐘，並將該參考系以一定的相對速率沿著S參考系的x軸方向做勻速運動。當三號時鐘與一號時鐘的時間恰好相同時，記錄下兩個參考系的位置和時間。當三號時鐘與二號時鐘的時間讀數相同時，在記錄下此刻3號時鐘的位置和時間。

所謂的時間延緩是以S系靜止，S』系運動來觀察的，所以在運動的S』參考系當中，時間變慢。但若，靜止，S』系而S系相對運動，那麼上述的同一個過程，將會使得3號時鐘的時間間隔要長於1號時鐘和2號時鐘的時間間隔。這是根據狹義相對論而得出的結論，而廣義相對論當中，又有非慣性系的時間流逝慢於慣性系的說法。這個我們之後再講吧。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！