如果飛船無限接近光速,那飛船內的時間是靜止的嗎?為什麼?

如果飛船無限接近光速，那飛船內的時間是靜止的嗎？為什麼？

其實關於相對論的各種誤解還是蠻多的。「如果飛船無限接近光速，那飛船內的時間是靜止的嗎？為什麼？」其實就是極為典型的誤區之一。那具體哪有問題呢？

我們先從愛因斯坦說起，其實愛因斯坦1905年發表了幾篇開創性的論文，這當中就包括了狹義相對論。

其中《論運動物體的電動力學》就是被我們叫做狹義相對論的那篇論文，這篇文章統一時間和空間，將兩者並稱為時空。而《物體的慣性同他所含的能量有關嗎？》則是後來補發的一篇，愛因斯坦推導狹義相對論的方程，發現質量和能量的關係，並且統一了質量和能量，提出了著名的質能方程。

所以，質能方程其實是狹義相對論的一個副產品，而狹義相對論一開始這樣稱呼時，愛因斯坦是不太樂意的，他其實更偏好於絕對論。但其實無論哪一種叫法，都能體現出這個理論的特點。那具體是啥特點呢？

首先，我們要清楚研究對象，其實我們要搞清楚參照系，也就是相對誰而言。相對論確實有時間膨脹效應，可問題是，這個膨脹不是運動的物體自己的時間膨脹了，而是別人看他的時間膨脹，無論是誰，其實感受到的時間都是一樣的，原本你在家裡躺著看書，半天看一本，現在你在接近光速的飛船上，你還是半天看一本。

為了理解這個，我們可以來仔細講述一下這個案例：

講述案例之前，我們要來搞明白一個問題，時間到底是什麼？

如果你要粗暴地給時間下定義，相信我，你一定會失敗的，這都幾千年過去了，還沒有人敢拍著胸脯說，自己能準確定義時間的。不過，我們雖然無法定義時間，但是我們可以測量時間。具體來說，就是古人看時間咋看？一個晝夜就是一天，月亮繞一圈就是一個月，中世紀歐洲用鐘擺的一來一回計時，我們手錶呢？其實是靠周期性的振動計時。如果你實在沒有工具，你甚至可以用脈搏來計時。

所以，我們至少可以下一個這樣的結論，從測量定義法的角度來看，時間其實是周期性的運動（變化）。

這個我覺得你肯定沒有意見對不對？畢竟，我們現在都是這麼幹的。那麼，我們現在假設一種光鍾，它在一個透明的圓柱形瓶子裡，光一上一下，記為1秒。那如果你在飛船裡，拿著這個光鍾，然後以接近光速的速度從地球上掠過，而我是地球上的觀測者，那我們雙方看到的景象是啥樣的呢？

時間上，如果我們眼色都夠好，你看到的光鍾其實還是一上一下，但是我在地面上看到的你的光鍾其實是鋸齒形的，這時候，我們引入「光速不變原理」的狹義相對論基礎假設，所以其實，我看到你的時間是膨脹的。（多補充一句：假設我也拿著光鍾，那我看到我的光鍾也是一上一下。）

那這個膨脹效應是多少呢？其實狹義相對論也有推導公式的，

這裡多說一句，很多人認為狹義相對論非常難，全世界沒幾個人懂得，其實這個觀念是有問題的，這種說法起源於1919年的愛丁頓接受記者採訪時的言論。

要知道狹義相對論是1905年提出來的，現在都9102年，100多年過去了，相對論都是大學物理課的一部分內容了，難道老師也整不明白瞎教麼？而且如果好好研究過狹義相對論，你會發現，其實初高中數學完全是可以解決的。涉及到質能方程的需要涉及到一點微積分，也是高中水平可以徵服的。

回歸正題，這個光鍾時間告訴我們一件事情，所謂的時間膨脹，是地面上的人看飛船上的時間發生了膨脹，為了加深理解，我再補充一下，飛船上的1秒，地面上看是2秒，那實際情況就是，如果飛船上的你在做廣播體操，我看到你的廣播體操就是放慢一倍的慢動作廣播體操，這就是實際效果，而你在飛船上，其實你感受到的還是正常倍數的廣播體操。

這裡再多說一句，因為運動是相對的，如果我在地面也做廣播體操，其實飛船上的你看到我做的廣播體操也是放慢一倍數的慢動作廣播體操。因為我想對於你也是接近光速在運動。

所以，關鍵是要時刻盯住是相對誰而言的。

可能你會問，那雙生子佯謬到底是咋回事？其實導致雙生子佯謬最大的問題：參考系的變換。

注意看，我們之前的例子，你會發現，就是你駕著飛船從我身邊掠過。但是雙生子佯謬這個問題可複雜了。為啥呢？因為它涉及到掉頭，之所以飛船上的人會年輕，是因為在掉頭的一瞬間，參考系發生了變換，如果飛船上的你能時刻看到我的狀態（為了方便理解，我們假設可以）那你會看到，你再掉頭的那一刻，我在迅速的老去。這其實也引出了「廣義相對論」，也就是愛因斯坦提出狹義相對論之後的第10年，他提出了廣義相對論。