是时间限制了光速还是光速限制了时间?如何理解时空是统一的?

这个经典的问题当然是来自相对论了,领会相对论的几个常见概念不难,难的是真正理解并接管这些概念,提问题的童鞋刚好就将这个难点捅到了桌面上,下面让我来试着帮您理解一下吧!

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起首,时候与空间是同一的焦点在于光速,是光速让时候与空间之间发生了联系,这也是理所当然的,究竟结果速度就是距离与时候的比值嘛。那为什么说它们就发生了同一呢?这个同一的焦点在哪里呢?此刻我们可以举一个例子。

假设我有一根天然伸展100米长的弹簧,此刻我在此中的一头狠狠地敲一下,按照弹簧的弹性系数分歧,敲击振动的传布速度也会纷歧样,但可以必定的是必然比光速甚至是声音的速度慢得多,那么我们就可以用眼睛直接看到振动波标的目的远方传递的过程。

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那么在这个弹簧的另一危坐着一个老爷爷,他的眼睛不可了耳朵也快聋了,可是手攥着弹簧,那么大约在数秒之后,振动会传到那一端,老爷爷就会按一下身边的按钮暗示他已经收到了您的旌旗灯号。

您和老爷爷之间几乎没有其它可以传递旌旗灯号的体例,并且按照弹簧的弹性系数,无论您用多大的气力传布速度也不会有涓滴转变,那么无论您这边发生了什么,都要在数秒后老爷爷才会做出反映,时代就算您这边闹鬼了甚至是爆炸了,老爷爷都不会有任何响应。

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相信您能看得出来,我是在用这种减速的过程模拟光在传布过程中耗损的时候,可是您可能会这么想——这种环境的呈现是因为老爷爷眼睛耳朵都不可了,若是对面换一个年青人,他只需要看您一眼就知道您在做什么了不是吗?是的,因为实际宿世界中存在光速,它的速度快到在100米的距离上约等于不耗时候,所以我需要一个只能感知振动的白叟。

其实我需要您体会的,上面这个比方的重点在于——“您和白叟之间永远隔着数秒”

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这是什么意思?我们将上面的信息归纳一下,就会发现从最初的“事务”到最后的“事务”,恰是“您敲击弹簧”到“白叟按下按钮”。白叟的按不按完全由您的敲击决议,也就是说您的行为是“因”,而白叟的行为是“果”,在抱负环境下二者发生关系的速度恰是弹簧传布机械波的速度。

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想像一下,无论是将一枚糖放入可乐中,仍是按下电灯开首的一刹时,或是远方传来的一道雷电。从宏不雅宿世界的“事务发生”到微不雅宿世界的原子接触,它们十足都是彼此间的关系。“百因必有果”,我们在这里需要换一个视角去对待这个宿世界,事务与事务,影响与被影响让物质之间发生彼此关系,一切的物理现象也都是这样发生的。

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若是您愿意从这个角度上来看宇宙,您就会大白白叟与您之间相隔数秒的时候差,可以类比于万物间相影响的时候差,一个已发生的事务若是还没有影响到另一个空间坐标,那么这就和没发生一模一样。

所以,当您谛视着弹簧上传布的振动时,会不会想到这不仅仅是一次活动的过程,它就像是您与白叟构成的小宇宙中的时候舒展过程。在这个波抵达白叟之前,您与白叟是不处于统一个时候中的,您这边已经发生的任何事与白叟并没有任何干系。

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而在我们的宇宙中,可以知道的是若是两个分歧空间点之间的任何物质或能量要发生彼此影响,就必然要期待一个细小的时候差,用这个距离除以时候差我们就会发现那个很是熟悉的数值——30万千米每秒,没错,恰是光速。

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光为什么是宇宙中最快的速度?您可以这么思虑:其实光的素质不是要极速地在宇宙中驰骋,它一呈现就想照亮全宿世界!但宇宙就像是游戏中的地图,不是在光呈现之间就已经睁开的宿世界,而是一个跟着时候的舒展而不竭增添面积的宿世界,所以固然光“每一刹时都已经占满了全宿世界,可是每下一个刹时宿世界都因时候的舒展而变得更大一点点”。时候不是被光速限制了,反而是光速被时候给限制了。

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这就是时空是一体的理解体例了,时候反映了物理量的转变,而物理量又是由事务与影响构成的,最终我们发现事务与影响存在一个极细小的滞后性。固然现在尚不大白道理是什么,但这个时候舒展的速度就是光速,所以时候与空间是同一的,是不成朋分的,时候无时无刻不在舒展,依托的恰是空间上的距离。您,理解了吗?

我是酋知鱼,一个有点工具的科学作者,接待存眷!


  • 发表于 2019-12-20 02:00
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