我们每天都生活在四维时空中 , 但如果要问你:时间和空间到底是什么 , 你是不是会一脸懵逼?甚至会认为这种问题很无聊?
但科学家们并不会认为 , 他们总是对我们每天习以为常的事物感兴趣 。
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比如说 , 在很多人的固有思维里 , 一米就是一米 , 一秒就是一秒 , 每个人感受到的一秒时间都是一样的 , 不会有什么不同 。
【光速为何无法超越?因为大自然做了这两件事】但实际上并非如此 , 不然就不会有爱因斯坦狭义相对论中的时间膨胀和尺缩效应了 。
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时间和空间会因速度的不同而有所改变 , 就是因为宇宙中存在一个绝对不变 , 绝对不会被打破的东西:光速 。
由于时间和空间都是相对的 , 如果时间在膨胀而空间不收缩 , 就必然违反了那个霸道的“光速不变”和光速限制 。
光速不变 , 并不是说光速在真空中保持每秒30万公里不变 , 而是说“光速在任何参照系下都保持不变” 。
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说白了 , 任何速度都是相对的 , 都需要有参照系才有意义 , 但光速就不需要参照系 , 光速是绝对的 , 或者说在任何参照系下 , 光速都保持绝对不变 。
举个例子 , 你以90%的速度飞行 , 在地面上静止的我看来 , 你身上发出的光的速度并不是你飞行的速度加上光的速度 , 并不是190%光速 , 而仍旧是光速!
如果达到190% , 意味着你打破了宇宙中的所有速度记录 , 这是被大自然禁止的 , 不是我们人类禁止的 , 而是大自然!
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人类只是发现了这种现象 , 并且在无数实验中验证了这点 , 于是基于光的这种特性 , 在“光速不变原理”的基础上 , 爱因斯坦提出了他自己的理论 , 狭义相对论 。
可以这样通俗理解狭义相对论 , 时间和空间是一体的 , 两者不可分割 , 组成有机的整体“时空” 。时空是相对的 , 在时间膨胀的同时必然会伴随着距离的收缩 , 两者是同时发生的 , 也是等价的 , 只有这样才能保证不管在任何情况下 , 不管是谁在观察 , 光的速度都保持不变 , 保证光速不能被超越 。
说白了 , 光速与观察者没有任何关系 , 始终保持不变 , 但是时间和距离取决于观察者 。时间和距离会随着观察者的不同而发生改变 , 改变的目标只有一个:迎合那个霸道的光速 , 让光速始终保持不变!
你的一秒 , 在我眼里并不是一秒!
听起来很奇怪 , 很违反直觉 , 但大自然就是这么运作的!
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