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    是時間限制了光速還是光速限制了時間?如何理解時空是統一的?

    這個經典的問題當然是來自相對論了,領會相對論的幾個常見概念不難,難的是真正理解并接管這些概念,提問題的童鞋剛好就將這個難點捅到了桌面上,下面讓我來試著幫您理解一下吧!

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    起首,時候與空間是同一的焦點在于光速,是光速讓時候與空間之間發生了聯系,這也是理所當然的,究竟結果速度就是距離與時候的比值嘛。那為什么說它們就發生了同一呢?這個同一的焦點在哪里呢?此刻我們可以舉一個例子。

    假設我有一根天然伸展100米長的彈簧,此刻我在此中的一頭狠狠地敲一下,按照彈簧的彈性系數分歧,敲擊振動的傳布速度也會紛歧樣,但可以必定的是必然比光速甚至是聲音的速度慢得多,那么我們就可以用眼睛直接看到振動波標的目的遠方傳遞的過程。

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    那么在這個彈簧的另一危坐著一個老爺爺,他的眼睛不可了耳朵也快聾了,可是手攥著彈簧,那么大約在數秒之后,振動會傳到那一端,老爺爺就會按一下身邊的按鈕暗示他已經收到了您的旌旗燈號。

    您和老爺爺之間幾乎沒有其它可以傳遞旌旗燈號的體例,并且按照彈簧的彈性系數,無論您用多大的氣力傳布速度也不會有涓滴轉變,那么無論您這邊發生了什么,都要在數秒后老爺爺才會做出反映,時代就算您這邊鬧鬼了甚至是爆炸了,老爺爺都不會有任何響應。

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    相信您能看得出來,我是在用這種減速的過程模擬光在傳布過程中耗損的時候,可是您可能會這么想——這種環境的呈現是因為老爺爺眼睛耳朵都不可了,若是對面換一個年青人,他只需要看您一眼就知道您在做什么了不是嗎?是的,因為實際宿世界中存在光速,它的速度快到在100米的距離上約等于不耗時候,所以我需要一個只能感知振動的白叟。

    其實我需要您體會的,上面這個比方的重點在于——“您和白叟之間永遠隔著數秒”

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    這是什么意思?我們將上面的信息歸納一下,就會發現從最初的“事務”到最后的“事務”,恰是“您敲擊彈簧”到“白叟按下按鈕”。白叟的按不按完全由您的敲擊決議,也就是說您的行為是“因”,而白叟的行為是“果”,在抱負環境下二者發生關系的速度恰是彈簧傳布機械波的速度。

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    想像一下,無論是將一枚糖放入可樂中,仍是按下電燈開首的一剎時,或是遠方傳來的一道雷電。從宏不雅宿世界的“事務發生”到微不雅宿世界的原子接觸,它們十足都是彼此間的關系。“百因必有果”,我們在這里需要換一個視角去對待這個宿世界,事務與事務,影響與被影響讓物質之間發生彼此關系,一切的物理現象也都是這樣發生的。

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    若是您愿意從這個角度上來看宇宙,您就會大白白叟與您之間相隔數秒的時候差,可以類比于萬物間相影響的時候差,一個已發生的事務若是還沒有影響到另一個空間坐標,那么這就和沒發生一模一樣。

    所以,當您諦視著彈簧上傳布的振動時,會不會想到這不僅僅是一次活動的過程,它就像是您與白叟構成的小宇宙中的時候舒展過程。在這個波抵達白叟之前,您與白叟是不處于統一個時候中的,您這邊已經發生的任何事與白叟并沒有任何干系。

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    而在我們的宇宙中,可以知道的是若是兩個分歧空間點之間的任何物質或能量要發生彼此影響,就必然要期待一個細小的時候差,用這個距離除以時候差我們就會發現那個很是熟悉的數值——30萬千米每秒,沒錯,恰是光速。

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    光為什么是宇宙中最快的速度?您可以這么思慮:其實光的素質不是要極速地在宇宙中馳騁,它一呈現就想照亮全宿世界!但宇宙就像是游戲中的地圖,不是在光呈現之間就已經睜開的宿世界,而是一個跟著時候的舒展而不竭增添面積的宿世界,所以固然光“每一剎時都已經占滿了全宿世界,可是每下一個剎時宿世界都因時候的舒展而變得更大一點點”。時候不是被光速限制了,反而是光速被時候給限制了。

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    這就是時空是一體的理解體例了,時候反映了物理量的轉變,而物理量又是由事務與影響構成的,最終我們發現事務與影響存在一個極細小的滯后性。固然現在尚不大白道理是什么,但這個時候舒展的速度就是光速,所以時候與空間是同一的,是不成朋分的,時候無時無刻不在舒展,依托的恰是空間上的距離。您,理解了嗎?

    我是酋知魚,一個有點工具的科學作者,接待存眷!


    • 發表于 2019-12-20 02:00
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