說到愛因斯坦你肯定會想到相對論。而相對論具體是講什么呢？其實(shí)相對論分為狹義相對論與廣義相對論，愛因斯坦在發(fā)表狹義相對論后的才完成廣義相對論。 我們常聽到速度越快，時(shí)間越慢指的是狹義相對論，而我們常說的時(shí)空彎曲是廣義相對論的結(jié)論。
1905年，也就是光緒31年，愛因斯坦就發(fā)表了狹義相對論。
在此之前，狹義相對論就已經(jīng)呼之欲出了。狹義相對論有個(gè)最基本的假設(shè)那就是真空中的光速不變原理。假設(shè)你現(xiàn)在在真空中，你不管是順著光線測量光速，還是逆著光線測量光速，其速度都是不變的。
怎么樣？違背常識吧。初中學(xué)習(xí)的速度不應(yīng)該是疊加的嗎。按照常識思維，逆著光線方向測光速得到的數(shù)值應(yīng)該是觀察者速度和觀察者靜止測量的光速數(shù)值之和。就和坐高鐵時(shí)候，對面相對而來另一輛高鐵，你會感覺他的速度很快，嗖一下就過去了。其實(shí)這是你把自己所在的高鐵作為參照物，所以你感受到相對而行的高鐵速度就提高了一倍！
但是到了19世紀(jì)后半葉，這種速度疊加的常識思維受到了挑戰(zhàn)。有個(gè)老爺子叫麥克斯韋，沒事一天就研究個(gè)電磁現(xiàn)象，最后鼓搗出來一個(gè)方程組。這個(gè)方程組就預(yù)言光是一種電磁波，并且真空中的光速是恒定的。這老爺子弄這么一出，自己也嚇了一跳，這明顯是要和牛頓干架的樣子。因?yàn)樵谂ｎD眼中，光速沒有恒定的數(shù)值，這矛盾的事就這么拖著。
于此同時(shí)，還有一波人拿著經(jīng)費(fèi)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)找“以太”這玩意，企圖驗(yàn)證牛頓的預(yù)言，也就是一種絕對靜止的參考系。最后到了1887年，有兩個(gè)分別叫邁克爾遜和莫雷的小伙子廢了老勁都沒找到以太，卻整出來了個(gè)大新聞，最后發(fā)現(xiàn)以太并不存在，并且驗(yàn)證了麥克斯韋預(yù)言的光速不變。
按道理來說，1887年就否定了以太，證明真空光速不變了，就應(yīng)該建立狹義相對論了。
可誰知道，一大波科學(xué)家受到了牛頓的根深蒂固的影響，死活都不愿相信以太并不存在的事實(shí)。他們相信只要找到以太這種絕對靜止參考系，那么真空中的光速不變就有說法了，因?yàn)楣馑俨蛔冎皇窍鄬τ谝蕴@種參考系成立的。這些科學(xué)家包括洛倫茲，赫茲，龐加萊。
最后到了1905年，愛因斯坦說：以太，你可以滾了。于是愛因斯坦很自信地假設(shè)：真空中光速是不變
如果光速不變，那么設(shè)想這樣一個(gè)場景，你站在地上，你對面有個(gè)透明房間，房子地板和天花板分別裝上鏡子，發(fā)射一束光線在鏡子里上下震蕩，這時(shí)候房間勻速運(yùn)動起來了。那么你看到的光線就是個(gè)M運(yùn)動軌跡。而房子內(nèi)的人看到的光線還是上下垂直震蕩。
那么你看到光線上下震蕩一周是M形狀，房子內(nèi)看到的震蕩一周就是房間高度的2倍。而光速是不變的，完成一周震蕩的時(shí)間，在房子內(nèi)的看來就是房子高度的2倍除以光速，而房子外的你看到光線震蕩一周的時(shí)間就是M形路線長度除以光速。因?yàn)镸形的光線長度大于二倍的房子高度。所以站在地面上的你看見勻速直線運(yùn)動的房子內(nèi)的時(shí)間就變慢了。
這就是狹義相對論中的時(shí)間膨脹。一個(gè)相對于觀察者做勻速直線運(yùn)動的物體，在觀察者看來，它的時(shí)間就變慢了。
聯(lián)系客服
