相对论浅说4：时间是相对的

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1、相对论浅说4：时间是相对的相对论浅说4：时间是相对的相对论浅说4：时间是相对的相对论浅说4：时间是相对的相对论浅说4：时间是相对的　　四、时间是相对的　　　　乍看起来，似乎我们在讨论一个纯粹逻辑上的矛盾。光沿任何方向传播而速度不变，充分证实了相对论的正确性，而同时，光速本身则是相对的。　　　　让我们回顾一下中世纪人们是如何对待地球是圆的这一事实。因为中世纪的人们认为，如果地球是圆的，一切物体都会从地球表面“滚落”下去。对于他们来说，地球是圆的这一概念是同地心引力相矛盾的。但是我们完全知道，这里根本不存任

2、何矛盾。道理很简单，因为“上”和“下”这两个概念是相对的，而不是绝对的。　　　　光的传播同样如此。　　　　要在运动的相对性和绝对性之间的寻找逻辑上的矛盾时徒然的，也是毫无意义的。当我们提出另外一些假定，矛盾就出现了。这九项中世纪的人们认为“上”和“下”是绝对的概念，而拒绝承认地球是圆的一样。他们这种荒诞的概念源于实践经验的缺乏。那时，人们很少有长途旅行的可能。他们只能了解地球表面很小区域的一些情况。显然，同样的情况页科出现在我们面前：由于我们的实践经验不足，只是我们把一些相对的现象，误认为是绝对的。　　

3、　　这些现象是什么呢？　　　　为了发现我们的错误，今后我们只能接受有实验证实而确定的那些正确的假想。　　　　设想有一列长540万公里的火车，以每秒24万公里的速度作匀速直线运动。　　　　假定预谋体规定时刻，打开火车中部的一盏灯。再设想，一当灯光达到火车首位的两个车厢时，车厢的门都立即自动打开。这是火车上的人将看到什么现象呢？　　　　在回答这个问题时，我们只承认有实验而得到的数据。　　　　在火车中间的人将看到下列现象：　　　　根据麦克尔逊的实验，由于相对火车而言，光想任何方向传播的速度是相同的，即每秒30

4、万公里。那么光在9秒后同时到达首为两个车厢。欧为车厢的门也同时打开。　　　　相对月台而言，光也以每秒30万公里的速度传播。但是，为节车厢是迎着灯光运行的。所以灯光是在2700000/=5秒后于为车厢相遇。而对首届车厢来说，灯光实在追着它传播的。所以灯光需在45秒之后才能到达首节车厢。　　　　对于月台的人来说，守卫两节车厢的们似乎是在不同的时刻打开的，即尾节车厢的门先打开，而首节车厢的门则是在40秒之后才打开。　　　　于是，对于在火车上的人来说，守卫两节车厢的门的打开是完全相同的，而对月台上的人来说，守卫

5、两门的打开却相隔40秒。　　　　人们对这一现象的感觉和理解过程中产生了困难。以常识为依据来否定这一新的现象，当然是很自然的事。而麦克尔逊的实验获得的出乎意料的成果，位物理学家们提供了新的事实，并促使他们不顾“常识”的干扰，去进一步观测和探讨诸如两个两个事物的同时性这类明显而平凡的概念。　　　　以前人们认为，从任何角度来看，两个同时发生的现象必然是同时的。然而实验证明这是错误的。因为这个结论只是用于相对静止的参照系。　　　　假定有人问我们，两个现象是否真正同时发生，而不涉及任何出于某种状态的参照系。遗憾的

6、事，这样的问题就象并不涉及任何观察点而问两颗行星是否真正处于一条直线上一样毫无意义。事实是这样的：同时性不仅决定于两个现象，而且决定于观察这两个现象时所出的参照系。就象两颗星球是否处于同一直线上，不仅决定于它们的方位，而且决定于观察它们的点。　　　　在相对论创立之前，绝对的时空观在物理学中占着统治地位。在时间方面，绝对的时空观认为：时间的量度与参照系的运动无关，也就是存在着与参照系无关的绝对时间。在空间方面，认为空间的量度同参照系的运动无关，也就是存在着同参照系无关的绝对空间。　　　　但是，我们发现，时

7、间和空间一样也是相对的，而不是绝对的。　　　　所时，“在同一时间”这一概念，正与“在同一地点”一样，都是没有意义的概念。这就是说，必须对一个特定的参照系来论述时间说着空间。如上所述，对于在火车上的人来说，同时发生的两个事件，对于月台上的人来说，就不是同时的，除非我们讲的时间是相对于某一个参照系，否则，关于一个事件发生的时间的说法，就是没有意义的。　　　　时间是相对的这一发现，从根本上改变了人们关于自然界的观念。这一发现是人类理智战胜千百年习惯传统观念的伟大胜利，只有向地球是圆的这样的的伟大发现才能与之相

8、比。它是人类思想上罕见的革命性的变化。　　　　时间的相对性这一发现，是二十世纪最伟大最物理学家爱因斯坦于1905年为人类科学做出的伟大贡献。1905年，德国的《物理学杂志》相继发表了这位年轻作者的五篇论文。这些论文，给整个物理学带来了异常翻天覆地的革命，并导致了现代物理学的建立。这时，爱因斯坦还只是一个26岁的青年。爱因斯坦的伟大发现，时它进入人类思想巨人的行列，成为象哥白尼、牛顿一样的人类科学史上的伟大的开路先锋。　　　　时间的相对性理论