時間的相對性怎麼理解?


個人認為最簡潔的理解辦法就是洛倫茲變換。

設某一事件A可以用四個坐標分量表示(三個空間坐標一個時間坐標);設在坐標系1中,該事件A坐標為(x1,y1,z1,t1);有另一坐標系2,為簡便起見,設其相對於坐標系1,以平行於坐標系1的x軸的速度v運動;事件A在坐標系2中的坐標用(x2,y2,z2,t2)表示。

洛倫茲變換,就是用於描述同一事件在兩個坐標系中的兩套坐標變換關係的一套公式,即咋個用x1,y1,z1,t1表示出x2,y2,z2,t2(反之亦然)。我不知道怎麼在知乎上把公式打出來,你可以查書找一下,不要想當然。洛倫茲變換大概形式是x2=f(x1,t1) y2=y1 z2=z1 t2=g(x1,t1)

現在又有一個事件B,在坐標系1中的坐標為(...... ,t1b);在坐標系2中(..... ,t2b).在坐標系1中觀察,事件A和B之間時間間隔t1-t1b; 在坐標系2中,A,B時間間隔為t2-t2b.把洛侖茲變換代進去算,你會發現一般情況下,兩個時間間隔不同。也就是說,同樣倆事件之間的時間間隔,在不同參考系下不同。比如說,在坐標系1中看起來同時發生的事(時間間隔為0),在坐標系2中可能就不是同時發生的(時間間隔不為0),這稱為同時的相對性。

我居然能講得這麼無聊,你是否覺得不知道還好點?


首先時間相對的前提是光速不變性。這個概念簡單點說,無論你跟光是如何相對運動的,光的速度都是一樣的。這個應該可以理解吧。不多了。

另外還需要舉一個的例子。

我們假設有一個光子鍾,鐘的結構是這樣的:它有兩個擋板,一個在上面,一個在下面,兩個擋板之間有距離並且恆定不變,另外還有一個光子,它每撞擊一個擋板,我們認為是0.5秒鐘,在擋板之間的一個來回,我們認為是1秒鐘。另外,這個鐘還有一個特性,他可以以接近光速的速度前進。

下面我來描述兩個人看到情形,用來解釋時間相對的概念

A站在鐘的外面。因為光子需要撞擊兩次擋板時間才過一秒,如果鍾以接近光速的速度前進,那麼對於光子來說,為了完成兩次撞擊,他需要走更遠的距離才能讓時間走完一秒,這個距離隨速度增加而增加。對於A來說,他可以說,那個運動的鐘時間變慢了。

而我們的B站在鐘的上面,他可以隨鍾一起走,所以他也是以接近光速的速度前進,對於他來講,他看見的光子仍然是規律的撞擊兩個擋板。所以對B來說,時間是沒有變化的。

不知道這麼講,有沒有明白。


洛侖茲變換是最正規的理解,見@王昕妍 的答案。

@張毅文 答案是對相對論延時效應的典型誤解,我主要糾正這個。

相對論就是參照系等價,不可能通過實驗知道自己在哪個參照系。說時鐘變慢,正確的表述是,在靜止參考系中的時鐘,在其他參照系中變慢。

假設A和B各持相同的時鐘相對運動,他們各自是永遠看不到自己的時鐘變慢的,因為不論在哪個參照系,現象都一樣。運動是相對的,需要通過比較來描述。我們不能說A如何運動,只能說A相對於B如何運動。時鐘變慢表現為,A和B各自看對方的時鐘比自己的慢。

類比別人的總比自己的好的心理。相對論教給我們的是「換位思考」。


同一地點發生的兩個事件之時間間隔為t,在與之有相對運動的觀察者看來,兩事件的時間間隔比t要長。比如站台上有這樣一個時鐘:在15萬公里高空置一面鏡子,時鐘發射光脈衝,到收到鏡子的反射光計為一秒。我在高速動車上通過站台,車頭經過時鐘時恰發射光脈衝,當反射光回來照到接近車尾的地方。在我看來,光脈衝走了一個倒V字形,路徑肯定大於30萬公里,因為光速對任何觀察者都不變,因此其間隔大於一秒。定量算一下,正好符合相對論的公式。

用這樣的事件邏輯,對俠義相對論分析,發現運動尺度變短僅僅是一個假設,一個物體的運動長度是沒有定義的。相對物體靜止參照系看同時發生在物體兩端的事件,運動觀察者看來,兩事件的空間間隔是增加了的。


既然樓上說的這麼專業,我來點不靠譜的感性描述吧。就好比,正常情況你要上6樓,需要2分鐘。。。這時候因為某種原因,比如 你坐電梯了,或者整個地平面在上升?呵呵,結果只需要30秒就到6樓了。。就是說,時間從以前的,獨立於世界之外的存在,變成了2個 事件的間隔~同樣的事件(上樓)可能會因為某些變化(電梯)而改變。


同時是相對的。


舉幾個簡單易懂的例子啊

時間具有兩個比較重要的性質

1是一維性 比如光陰一去不復返 比如年年歲歲花相似 歲歲年年人不同 之類 就說走了就沒了哈哈哈

2是具有相對性

比如小夥伴來看我 到車站的時間明明只有10分鐘 由於歡喜 我會覺得在車站等待的時間超過半小時

同理 在廁所外等的時間會像對漫長 上課如果無聊就有一節更比六節強的感覺哈哈哈再比如 開心快樂的時間就相對讓我們覺得短暫-

看好看的電影 睡覺的時間 和愛人在一起的時間

哈哈哈


和男友異地。考研 一隻。

想到我們還得九天見面覺得太漫長,

但是想到還有九天考研就覺得太快了!!!!


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