相对论：速度越快时间就越慢，达到光速时间静止人还会饿肚子吗？

发布者：春天来临 2023-7-22 07:44

爱因斯坦的狭义相对论可以推导出著名的时间膨胀效应，简单说就是速度越快，时间就越慢，当一个物体的速度无限接近光速时，时间就趋于静止。

如果一个物体的速度达到了光速，是不是意味着时间真的静止了呢？

虽然我们可以这样通俗理解，但其实这种说法是不严谨的。一旦物体的速度达到光速，其实并不意味着时间就静止了，而是时间压根就不存在了。不但时间不存在了，连空间也不会存在。

我们都知道时间和空间是这个世界存在的基础，如果连时间和空间都不存在了，对于光速飞行的物体来讲，这个世界就不存在了，任何大自然法则在这个物体面前都失效了，肯定会以某种我们无法想象的方式存在。

说白了，狭义相对论只适用于低于光速的世界，一旦达到光速狭义相对论就不适用了，也无能为力了。

同时，狭义相对论中的质增效应也表明，随着物体的速度不断变大，质量也会随之增大。当物体速度无限接近光速时，质量就会变得趋于无穷大。想要物体继续加速，就需要无穷多的能量才能，整个宇宙的能量恐怕都不够用。

这也是为什么任何具有静质量的物体的速度都不可能达到或者超越光速。

既然不能达到光速，那么就假设尽可能接近光速，你乘坐一艘飞船，以非常接近光速的速度飞行，你还会感觉到饿吗？


首先，由于你的速度无限接近光速，所以对于地球上的我来讲，你的时间的确变慢了，你的一切在我看来都是慢动作，就像电影里的慢动作回放一样，当然比电影里的慢动作还要慢很多。

即便是你打了一个喷嚏，在我看来都可能要持续相当长的一段时间才能完成，可能需要几分钟，几小时，甚至几天时间！

但是那只是在我眼里观察到的情景。对于你本人来讲，你丝毫不会感受到时间在变慢，因为你感受到的始终是自己的本征时间，也就是自己“口袋”里的时间，你在飞船里对时间的快慢感受，与在地球上的感受并不会有什么不同，前提是你没有观察飞船外的其他事物。

而如果你观察到地球上的我，同样会发现我的时间变慢了，我的所有动作都是慢动作，就像我看到你那样。那么到底谁对谁错呢？我们两人的时间到底谁变慢了？总不能我们两个的时间同时变慢吧？


实际上这就是同时的相对性，我们两人的感受都没有错，因为我们俩是在不同的参照系下得出来的结果，自然会得出不一样的结果。而不同参照系下的时间对比其实是没有意义的。

所以，我们两人得出的结果看似矛盾，其实不然，恰恰体现了狭义相对论中的“同时的相对性”。继续延伸下去就是“双生子佯谬”，一个著名的悖论，这里就不再详述了。

当然，如果非要假设你乘坐飞船的速度能达到光速，是不是意味着时间真的静止了，你不就会饿肚子了呢？

仍旧不是，即使强行假设你可以以光速飞行，这时候地球上的我确实会看到你的时间静止不动的，你就像木头人那样一动不动，但对于飞船里的你来讲，丝毫不会感觉到有任何异常的地方，时间仍旧会一分一秒地过去，就像在地球上的感受一样。

总之就是，狭义相对论体系下推导出来的时间膨胀效应，是在两个参照系下对比的结果，在不同的参照系之间进行对比才有一样，如果只有一个参照系，是不可能感受到时间膨胀效应的，相对论的“相对”两字也恰恰体现了这点。

不过，相对论中也有“绝对”，那就是：光速。光速是绝对的，不管在任何参照系下，任何运动状态下，光速都始终保持不变，这就是光速不变原理。狭义相对论推导出来的所有公式都是建立在光速不变原理基础上的。

同时，光速不变原理还有更深层的意义，空间是可变的，时间也是可变的，但时空是绝对不变的！

这也是为什么爱因斯坦一度想把相对论叫做“绝对论”，从光速不变原理这个“绝对的光速”来看，把相对论叫做“绝对论”也不无道理，也是可行的。

相对论 阿尔伯特·爱因斯坦 地球 宇宙

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