【爸爸愛科學——科普短文】飛船速度越快,飛船上的時間就越慢

【爸爸愛科學——科普短文】飛船速度越快,飛船上的時間就越慢

時間膨脹,即速度越快,時間越慢

我們在閱讀一些科普讀物時,常常見到一個叫做光子鐘的東西,這其實是我們藉助強大的思維構造出的一個理想、精確的計時器,原理圖如下:

【爸爸愛科學——科普短文】飛船速度越快,飛船上的時間就越慢

光子鍾

它的構造非常簡單,但很實用,上下兩面鏡子,相距15cm,中間有一個光子可以在兩面鏡子中間來回的反射。光子在兩面鏡子中間來回彈一次,我們可以想象成“嘀嗒”一聲。光速是30萬公里/秒,那麼這個“嘀嗒”一下花的時間是10億分之一秒,換句話說,“嘀嗒”10億次就代表時間過了1秒。

現在你拿著光子鍾,坐上宇宙飛船,發射,升空。我也拿著一個光子鍾,站在地面上,看著你的宇宙飛船從我的眼前飛過,(注意,這是思維實驗,我擁有神奇的能力,能夠看清你手上的那個光子鐘的情況)把這個情況畫出來,如下圖:

【爸爸愛科學——科普短文】飛船速度越快,飛船上的時間就越慢

地面上的我看到飛船中的光子飛行路線比地面上的光子要長

當我手上的光子鍾在來回折騰的時候,你的飛船就會從A位置飛到了B位置,那麼我將會看到你手上那個光子鍾裡面的光子走過的是一條斜線(上圖虛線)。

我們發現,因為宇宙飛船上的光子飛行的路線比我手裡的光子更長了,那麼也就意味著,當我手裡的光子鍾嘀嗒一次的時候,飛船上的光子鍾還來不及嘀嗒一次呢。

站在地面上的我,很自然得出了結論:在宇宙飛船上,你的時間過的比我慢!


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