移动的时钟会减慢时间的流逝。移动速度越快,时间的流逝就越慢。这是狭义相对论中时间膨胀效应在现实中的体现,并且已经被实验证实,所以不要认为这只是一种猜想,它是经过实验验证的科学理论。
1971年,乔伊·哈夫勒和理查德·基廷两位物理学家乘坐客机进行了这样的实验。他们用了四台极其精准的原子钟,放在了即将启航的客机上。当客机完成飞行降落后,将四个原子钟的时间与地面原子钟显示的时间差进行对比,发现客机上原子钟的时间差为确实慢了59纳秒。59纳秒虽然微不足道,但实验证明了时间膨胀效应。
时间膨胀
此外,当宇宙射线穿过地球大气层时,会产生μ介子,其速度约为光速的98%,半衰期为2.22μs。按道理来说,这么短的半衰期是不足以让μ子到达地面的,因为在那之前衰变已经完成,但科学家们还是在地面上探测到了大量的μ子。对这种现象只有一种可能的解释,那就是运动速度为98%光速的μ子的时间膨胀,在地球参考系中,μ子有一半到达地面的能力-寿命延长。
可见,运动让时间变慢,这是现实,不是科幻。
时间膨胀效应公式
但是,所有具有静止质量的物体都不可能通过加速达到光速,这是狭义相对论所不允许的。不谈未来科学会发展成什么,我们只谈现在,理论发展到哪里,我们就明白了。
假设一名飞行员驾驶宇宙飞船以接近光速(0.866c)的速度飞行,地球上已经过去了一百年。事实上,飞行员感受到的时间只有50年。99.9996252%的飞行,地球上已经过去了一百年,实际上飞行员觉得流逝的时间只有98天。
时间膨胀现象
虽然在地球参考系中确实延长了飞行员的生命周期,但是在飞船参考系中,飞行员的固有时间不变,他能活多久只要他能活一百年,他只能感觉到自己只活了一百年,连一秒钟都没有,身体机能还是会随着时间的流逝而衰退,但是在地球参考系看来,人在地球上会觉得这个飞行员活了很久,因为参考系不一样。
科幻宇宙飞船
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