展示目的及科学原理
展示狭义相对论的光速不变原理,以及由此推出的尺缩钟慢效应。
操作方式
光速不变原理是爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一。无论在何种惯性系(惯性参照系)中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458米/秒。光在任何参照系下的速度都是光速本身,即“任何参考系中光速不变”,通俗易懂来说:光速会根据观察者的运动状态而改变,从而让观察者觉得它的速度不变。对于“同一束光”,你快它就更快,你慢它就变慢——光的速度“自动适应观察者”。
光速不变原理推导出尺缩钟慢效应。1971年原子钟实验证实了钟慢效应。
光速不变导致了钟慢效应。速度越快,时间越慢。当一个物体运动速度接近光速时,物体周围的时间会迅速减慢、空间会迅速缩小。当物体运动速度等于光速时,时间就会停止、空间就会微缩为点。
光速会根据观察者的运动状态而改变,从而让观察者觉得它的速度不变。对于“同一束光”,你快它就更快,你慢它就变慢——光的速度“自动适应观察者”。
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