《狹義相對(duì)論基本原理》
你有沒有想過,為什么我們總覺得“時(shí)間過得快”?其實(shí),這不只是心理作用——愛因斯坦告訴我們:時(shí)間,是可以被“拉長(zhǎng)”或“縮短”的。
Q1:狹義相對(duì)論到底講了啥?
簡(jiǎn)單說,它講的是:物理定律在所有慣性參考系中都一樣,光速在真空中恒定不變。 這兩句話,聽起來像哲學(xué),但其實(shí)是改變?nèi)祟愑钪嬗^的基石。
Q2:什么叫“慣性參考系”?
舉個(gè)真實(shí)例子:你在高鐵上坐著看書,窗外風(fēng)景飛馳而過。對(duì)你來說,你是靜止的;對(duì)站臺(tái)上的人而言,你正以300km/h的速度移動(dòng)。這兩種視角都是“慣性參考系”——沒有加速度、不受外力干擾的狀態(tài)。狹義相對(duì)論就在這類系統(tǒng)里成立。
Q3:光速恒定?那不是違反常識(shí)嗎?
真的不!1887年邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):無論光源怎么動(dòng),光速始終是每秒約30萬公里。比如你開著車追著一束光跑,你以為光會(huì)變慢——但不會(huì)!它還是那么快。這就是愛因斯坦的靈感來源。
Q4:那時(shí)間真的會(huì)變慢嗎?有實(shí)驗(yàn)證明嗎?
有!而且就在你我身邊。全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星每天都要校準(zhǔn)時(shí)間——因?yàn)樗鼈円悦啃r(shí)1.4萬公里的速度繞地球飛行,相對(duì)地面時(shí)間每小時(shí)快約7微秒。如果不按狹義相對(duì)論修正,導(dǎo)航誤差一天就能達(dá)到10公里!這是最接地氣的科學(xué)驗(yàn)證。
Q5:普通人能感受到這種“時(shí)間膨脹”嗎?
理論上可以,但現(xiàn)實(shí)中幾乎不可能。比如宇航員在國(guó)際空間站上,由于高速運(yùn)動(dòng),每年比地面上的人年輕約0.007秒。雖然少得可憐,但它是真實(shí)的——愛因斯坦沒騙人。
所以你看,狹義相對(duì)論不是科幻,而是我們?nèi)粘?萍急澈蟮碾[形英雄。下次坐飛機(jī)時(shí),不妨想想:你正在以超音速穿越時(shí)空,而你的手表,其實(shí)比地上的朋友走得稍微慢一點(diǎn)點(diǎn)。
? 真理往往藏在細(xì)節(jié)里,而科學(xué),就是讓平凡變得神奇的力量。

