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我们大多数人在面对宇宙时间不存在这一事实会感到迷惑而着迷。我们的常识，经过在我们这个微小行星表面几百万年以来的进化，在直觉上就抗拒这种想法。
尽管我们能在自己身上或周围看到时间留下的印迹，但时间本身是一个比较抽象的概念，完全不可见的某种东西以无法触摸的方式不停流动。
虽然奇怪，但我们还是能够接受这一想法，时间并不像我们曾经认为的那么简单。
但是，我们一直相信自己熟悉空间这个概念。可是这也不正确。我们同样不了解空间。
在普通人的想法里，一米总是一米，不是吗？
不是。它取决于是谁在看。
空间与时间互相交织在一起：如果时间发生了改变，距离也一定会改变。
你一头雾水，为什么必须如此呢？
为什么时间膨胀必然带来距离和长度收缩？
答案在于那个自然界中所存在着的绝对不可打破的速度限制：光速。
如果距离不收缩，你就必然会违反光速限制。
在外太空中，光的运行速度大约为300,000公里/秒。
一位在地球上的观察者看到你以87%的光速前进，也就是每秒260,000公里，这里的每秒是指他的每秒。
以如此高速飞行的你，一定还记得你所经历的一秒与他的一秒不同。以光速的87%飞行时，你这里的一秒钟等于地球上的两秒钟——在这两秒钟里面，位于地球上的观察者看到你移动了520,000公里。所以在他眼里，你移动的距离比你自己实际在你这里的一秒钟所走过的距离多了一倍。
这没什么奇怪的，对吗？
不对。因为虽然你在他的两秒钟里面移动了520,000公里，但你的世界里只过了一秒钟。
那么对你来说，你的速度就是520,000公里/秒。
但是，光速只有300,000公里/秒。你将打破宇宙中普遍存在的速度纪录……
但这是被禁止的，执法的不是警察，而是自然。记住，没有东西能够超过光速运动，在二十世纪初，许多实验证实了这一点，而且在太空中，光也一直以此速度运动（既不会更快，也不会更慢）。牛顿永远无法解释这种现象，如果他依然沿用自己的观念来看待世界。但爱因斯坦做到了，用他自己的理论。
在他关于物体运动的理论——狭义相对论中，时间的膨胀必须伴随着距离的收缩同时进行，只有这样，才能保证不管是谁在看，都不会有物体能够以超过光速的速度运行。
如果一个站在地球上的人的时间流速比你快一倍，那么你所移动的距离，在你自己的感觉上，将比在地球上看着你的人感觉上短一半。
以87%的光速移动的你，自己并没有感觉到每秒移动了520,000公里，而是只移动了260,000公里。地球上的观察者看到的一公里的距离在你这里变成了只有半公里。
而你的速度则保持相同，不管是你自己测量，还是其他人测量。
速度与观察者无关，但时间与长度取决于观察者。
你在飞得更快时，远处的星系看起来离你更近了，因为它们的确变得离你更近了。千真万确。而且这不仅仅发生于物体离你的距离上：物体本身也随着速度变大而缩短了。在没有以同样高速运动的人看来，高速移动的火箭和上面的乘客都收缩了。甚至你自己也是如此。以87%光速的速度飞行的你，像超人一样，举拳伸过自己的头顶，俯身前进，对于地球上的人，你的身高只剩下一半，但在与你一起同速飞行的人的眼中，你依然一切如常，因为他们用来测量你身高的卷尺长度也同样缩小了……
这一切，都是接受了宇宙中存在一个固定的、有限的和不可超越的光速的结果。
爱因斯坦在他一九〇五年关于狭义相对论的论文中阐述了所有这些。这一理论揭示了大自然对于所有想要以（非常）高的速度旅行的人所定的规矩。
奇怪吗？当然。
反直觉？绝对。
但自然就是这么运作的。
本文选自：今日头条 |
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发表于 2019-8-13 21:48:38
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