发布时间:2018-09-30 15:50:26 文章来源:互联网
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如果速度是相对的,对于太空宇航员来说自己的速度也是高速,那到底谁的时间变慢?

    刚了解相对论的人都有这个疑问:既然运动是相对的,我们相对于一个高速运动的物体也应该是高速运动,因此我们时间不是也应该变慢吗?

    其实,解决这个问题只需要了解好广义相对论和狭义相对论的区别即可:即狭义相对论是描述的惯性系,广益相对论描述的是全部参照系,包括非惯性系。在惯性系中(速度是匀速),一个高速运动的飞船,相对于我们时间是变慢的;我们相对于此飞船,也是高速运动,故而时间也是变慢的。双方会互认为对方时间变慢,这没有问题,这也是狭义相对论的描述。那为什么科学家还说高速运动的飞船回到地球后发现自己的时间变慢了呢?
 
    问题就出在非惯性系,因为飞船想要获得高速度,必须有一个加速过程。这是典型的非惯性系了,应该用广义相对论来描述。这个加速的过程或者说是速度变化的过程是非惯性系,就导致了飞船和地球不等价了,不能再用狭义相对论了,飞船加速时飞船上的人可是确确实实感受到了重力加速度,而此时地球上任何感觉都没有。故而,就是这个过程导致了飞船上时空性质改变,时间流速变慢,而地球上没有经历重力加速度,时空性质不变,时间流速不变。当然,飞船飞行后还要回到地球才能对比谁的时间快,谁的慢,故而还必须经历转弯掉头、降速等非惯性运动过程,时空性质几经变化才造成的飞船相对于地球时间变慢。
 
    类似地,天生的卫星时间变慢的原因也是卫星时刻在变化速度方向,有重力加速度存在,时空性质和地球不一样,属于非惯性系,不能够用狭义相对论来讨论了。

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