读者对相对论的时间变慢和尺子收缩很感兴趣。这听起来很诧异，时间为什么会变慢？这也是民科常以攻击的地方，毕竟太违背常识了。
不管在北京，伦敦还是上海。此时此刻三个地点会发生在不同的事件同一时刻，张三在北京吃拉面，李四在伦敦逛商场，王麻子在纽约上班。
宇宙中，总是有无穷多的事件在发生，小到电子运动，大到星系旋转。我们该怎样用数学描述某一事件发生的规律。
当然，凭借着先天综合判断，我们会在每个事件中提取出发生的时间和地点。这就是时空。
空间是三维的，时间可算作第四维。如果要用坐标系描述时间的时空，就需要闵可夫斯基时空图描述，当然今天的重点不在于此。
处于A地点的人要去观察B地点发生的事件就需要观察。
那如何观察呢，无法就是依靠五大感官。严格来说，观察到的事件并不是实时的发生的，而是延迟的！
在A点的人可以看B点发生的事件，也可以听到B点发生的事件。
当然在A点的人有强迫症，他更喜欢看B点发生的事件，因为看比听更快一些，看到事件的信息比听到的事件信息延迟就短很多，毕竟光速远大于声速。
在夜晚，站在A点的人仰望星空，看到了仙女座星系，当他得知此时此刻看到的画面只是仙女座星系250万年前的样子，他感到沮丧，因为他想了解到仙女座星系实时的样子。
当时这是不可能的，因为观察某一地点某一时刻发生的事件传到你的感官中需要时间。
怎么让这个时间差最短呢？这就要求事件的信息传递需要最快的速度飞到你的眼前。而光速就是最快的信息传递速度。
所以光速不变原理也是狭义相对论的基本假说，并推理出光速是宇宙中最快的信息传递速度。
现在你站在地球上，宇航员开着透明的宇宙飞船飞出地球。假设不管飞船飞得多远，你都可以看见飞船内部发生的事件。
你掏出来两个电子表，一个你带手上，一个赠送给在飞船内的宇航员。
飞船未点火时，你看一下自己的时间是10：07分，在飞船内的弟弟电子表也是10：07分。OK，此时还没有异常。
没多久，飞船开始点火，并加速飞离地球。那么你要看见飞船内的电子表的走动，就需要飞船内的灯光照在电子表上(此时示数为15：30)，并重新反射光线。这个反射的光线就携带了15：30这一刻的信息。现在这个光线要传到地球上才能被你看见。那么当这束光线传到你的眼中时，你手上的电子表读数又会怎么样呢？
先别急着下结论。一开始你俩的时间一样，电子表读数也应该一样。可现在飞船运动了。那我现在问你，你的时空坐标是(t0，0)，你看到的宇宙飞船的时空坐标是(t1，x)，
当宇宙飞船匀速直线运动时，飞船内的光线传到你的眼中的时间差｜t0－t1｜是多少？
我想这也太简单了，因为根据时空坐标，我们已经得出来你们相距为x。光线传播的最快速度为光速c。
｜t0－t1｜c=x(c为真空中光速)。
于是时间差｜t0－t1｜=x/c，这个时间差可以推理到洛伦兹变换这就是t0=t1/(1-v/c2)因为c为常数，v是飞船的速度。飞船速度越快，看到的时间差就越大，甚至看到飞船内的自由落体都减慢了，所以你看到的宇宙飞船中的时间就越来越慢。
不过这个只是狭义相对论的研究范畴。也就是说宇宙飞船只能相对于保持匀速直线运动，一旦涉及到变速运动就是广义相对论的范畴了。因为狭义相对论不涉及力，广义相对论涉及力，变速过程体现的加速度就是力。
在狭义相对论中，地球人看到飞船内的时间变慢和尺缩只是运动学效应，其飞船内电子表的机械结构没有改变。你也可以在某种程度上认为成这只是一种视角把戏。
如果飞船不经过变速过程再回到地球，那么飞船上的表和地球上的表走的一致，飞船上的人也没有变年轻。
但是，这不可能，飞船不可能从零启动到高速飞行不经过变速过程，飞船回到地球也得减速和反方向加速。
飞船内的人变年轻不是因为匀速直线运动运动导致的。飞船上的人看地球人时间也变慢了。但为什么但飞船内的人回到地球，是宇航员变年轻了，而不是地球人年轻了呢？
关键的问题在于飞船变速过程就相当处于非惯性系了，就等效于在引力场中，这时候导致的时间变慢才是真实的身体细胞代谢变慢，是不可忽略。如果飞船仅是和地球人保持匀速直线运动，那么地球人看飞船时间慢了，飞船看地球的时间也慢了。这种因匀速直线运动导致时间变慢是相对的，只有谁经历了加速过程，谁都时间才真的不可逆的变慢了。
同理，飞船内的尺子的确沿着运动方向缩短了，匀速运动和加速运动都可以导致缩短！但是在匀速过程中，地球人看到的尺缩效应是运动学图形的改变，而不是几何图形的改变，在这种情况下，尺子分子间距没有改变，这只是观察者效应。
但是在加速运动飞船内，尺子可能是真的收缩了，其分子结构也改变了！不过尺缩效应目前没有直接的实验验证，目前可以通过μ介子的运动范围间接证实了，另一个实验是：高速运动的带电粒子电离性增强，其较为理想的解释就是尺缩效应。加速运动导致的尺缩效应或许是真的导致尺子分子的结构发生了改变。
说实话，我对这种现象也感到困惑。我个人只能通过洛伦兹变换推算出这种结果，其中蕴藏的本质性原理并不是很清楚。我查了好多SCI上的论文，也并没有我想要的结果。我个人的理解是宇宙飞船内的尺子在变速过程就等效于处于引力场，这才导致尺子内的分子排列收缩，当然你也不必当真。
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