光速和时间有什么关系?

如题所述

当一个物体以光速运动时,时间会静止 当一个物体以超光速运动时 它的相对时间会倒流,假如,我们回到过去,做了一点改变历史发展的事,那历史将怎么发展?
他的意思是,历史将出现时间分叉,即,历史将向另一个方向发展。
如果我们回到现在,(假如你可以找到正确的时间分叉),那么现在的历史和你回到过去之前的历史是一样的。即:我们不能通过回到过去的方法来改变我们现在所处的时间分叉的历史,你改变的历史向另一个时间分叉发展了。
就是说时间是二维的时间本身可以看做是一个物理事物,也可以看做是一个哲学事物,到底时间的方向是何方呢?或者时间有没有方向呢?到现在根本就没有一个真正的定义,所以楼上的同志们,你们都把楼主的问题理解错误了。如果时间是有方向的,那么时间一定是可逆的,所以时间有两个方向,因此,时间是可以被看作二维的!
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第1个回答  2006-06-28
您的问题涉及到物理世界的第四个独立的方向——时间。平常我们在街上与朋友相遇时,一般都不只说出它发生在何处,还要说出发生在何时。因此,除表示空间位置的三个方向要素之外,又增添了一个要素——时间。
进一步考虑,很容易意识到,所有的实际物体都是四维的,三维属于空间,一维属于时间。从这个新观点出发,一个四维正方体就只是一个存在了一段时间的普通立方体。
在四维时空几何学的词汇中,表示每一个单独物质微粒历史的线叫做“时空”线。
下面谈时空当量。如果面临一个四维正方体,它的三个空间尺寸都是1米,那么应该取多长的时间间隔,才能使四个维相等呢?

应该取多长的时间间隔,才能使四个维相等呢?是1秒,还是1小时,还是一个月?1小时比1英尺长还是短?乍一看,这个问题似乎毫无意义。不过,深入想一下,你就会找到一个比较长度和时间间隔的合理办法。你常听人家说,某人的住处“搭公共汽车只需20分钟”、某某地方“乘火车5小时便可到达”。这里,我们把距离表示成某种交通工具走过这段距离所需要的时间。
因此,如果大家同意采用某种标准速度,就能用长度单位来表示时间间隔,反之亦然。很清楚,我们选用来作为时空的基本变换因子的标准速度,必须具备不受人类主观意志和客观物理环境的影响、在各种情况下都保持不变这样一个基本的和普遍的本质。物理学中已知的唯一能满足这种要求的速度是光在真空中的传播速度,即光速,更恰当些说是“物质相互作用的传播速度”。
第一次测定光速的实验是著名的意大利物理学家伽利略在17世纪进行的,尽管伽利略的这项实验没有导致任何有意义的成果,但他的另一发现,即木星有卫星,却为后来首次真正测定光速的实验提供了基础。1675年,丹麦天文学家雷默利用木星卫星的蚀时,测的光速大约为每秒钟185000英里。继两位先驱之后,人们又用各种天文学方法和物理学方法做了一系列独立的测量。目前,光在真空中的速度的最令人满意的数值是c=299776公里/秒。在量度天文学上的距离时,用速度极高的光速作为标准就很便当了。因此,天文学家说某颗星离我们5“光年”远,就象我们说去某地乘火车需要5小时一样。由于1年合31558000秒,1光年就等于9460000000000公里。采用“光年”这个词表示距离,实际上已把时间看做一种尺度,并用时间单位来量度空间了。

在解决了空间轴和时间轴上的单位如何进行比较的问题之后,我们现在可以问:在四维时空世界中两点间的距离应该如何理解?要记住,现在每一个点都是空间和时间的结合,它对应于通常所说的“一个事件”。为了弄清这一点,让我们看看下面的两个事件。假设:
事件1:1945年7月28日上午9点21分,北京市五马路和第五十街交叉处一层楼的一家银行被劫。
事件2:同一天上午9点36分,一架军用飞机在雾中撞在北京第三十四街和五、六马路之间的蓝天大厦第七十九层楼的墙上。
这两个事件,在空间上南北相隔16条街,东西相隔半条街,上下相隔78层楼;在时间上相隔15分钟。很明显,表达这两个事件的空间间隔不一定要注意街道的号数和楼的层数,因为我们可用大家熟知的毕达哥拉斯定理,把两个空间点的坐标距离的平方和开方,变成一个直接的距离。为此,必须先把各个数据化成相同的单位,比如说用英尺表示出来。如果相邻两街南北相距200英尺,东西相距800英尺,每层楼平均高12英尺,这样,三个坐标距离是南北3200英尺,东西400英尺,上下936英尺。用毕达哥拉斯定理可得出两个出事地点之间的直接距离为3360英尺。
如果把时间当作第四个坐标的概念确有实际意义,我们就能把空间距离3360英尺和时间距离15分钟结合起来,得出一个表示两事件的四维距离的数来

参考资料:从一到无穷大,盖莫夫

第2个回答  2013-06-18
楼上说的前半段只是爱因斯坦思考的一个悖论,爱因斯坦通过对悖论的思考提出了一个大胆的假设:光速不变(注意:这个假设非常重要)。
怎麽理解‘光速不变‘的假设呢?------无论观察者处于什麽状态,光速相对于他的速度都是不变的(300000000M/S)。
如楼上所提到的这个悖论,当你以光速(300000000M/S)运动时,你看到的光相对于你的速度依然是300000000M/S,而不是与光同行。
再举一个例子帮你了解‘光速不变‘
甲拿一手电筒静止不动,乙以100000000M/S的速度运动,当乙正好经过甲时,甲向乙运动相同的方向打开手电筒,那麽在甲乙看来,手电筒光束分别相对于自己的速度是多少呢?
以惯常的思维,甲看到的光束相对于自己的速度是300000000M/S,乙看到的光束相对于自己的速度是200000000M/S。
而实际上因为‘光速不变‘,甲乙看到的光束速度相对于自己都是300000000M/S。
不要怀疑‘光速不变‘的假设,它现在已经被无数试验验证。而爱因斯坦'狭义相对论'正是以它为基础,推导出时间和空间的相对性------时间和空间相对于不同的观察者来说是不同的。
既然你谈到时间,我们就根据上面这个例子来分析一下时间的相对性。当光束运动到离甲300000000M时所经历的时间。
我们现在先以静止的甲为观察者来分析,在甲看来,光束相对于甲的速度是300000000M/S,那麽时间=300000000/300000000=1秒。
而以乙为观察者来分析,因为‘光速不变‘,在乙看来光束相对于乙的速度是300000000M/S。那麽光束相对于甲的速度是300000000+100000000=400000000M/S,所以当光束运动到离甲300000000M时,时间300000000/400000000=3/4秒。
可以看到乙的时间缩短了1/4秒,也就是说,当乙以100000000M/S的速度运动时,时间变慢了。
如果你继续推导下去的话,当乙的运动速度越快时,时间将越慢,达到光速时,时间停止,超过光速时,时间为负,即时间倒流。
我们为什麽感觉不到时间的相对性呢?因为通常我们的相对运动速度都很小,相对的时间差异是非常非常小的。
我这只是一个简单的推导,你有兴趣了解更多的话,可以去看一些'狭义相对论'的书。
第3个回答  2006-06-28
没关系,光速是距离单位,时间是时间。
第4个回答  2006-06-28
根据爱因斯坦相对论,当一个物体的速度等于光速时时间就停止了,当一个物体的速度超过光速时,时间就会倒退,就能回到过去.但同时爱因斯坦的相对论也指出任何物体都是不可能超过光速的.
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