: 那為什麼當火箭回到地球時雙胞胎卻是不同年紀呢?
: 在網路上查到這應該是狹義相對論的內容
: 但是網路所舉出火車或是光線反射甚至是一些公式老實說以我的腦袋很難去理解~"~
: 希望有人能以淺顯易懂的例子幫我上一課
: 謝謝各位大大
最淺顯易懂的舉例:
光速是恆等不變的,任何人處於任何速度下測量光速都是一樣300,000km/s
你靜止不動,打開手電筒光是以300,000km/s的速度遠離你
你跑超快,你跑的速度有光速的99%快,打開手電筒光還是以300,000km/s遠離你
在旁邊看你跑步的人看你手電筒發出的光也是300,000km/s,而不是你的跑速+光速
速度是啥意思? 速度就是在一段"時間"內跑了多遠的"距離"
所以為了要滿足跑步跟站住不動的人看見光都是300,000km/s這個條件,那麼雙方對於
時間和距離的認知就必須要有所不同。
最常見的就是彈跳球的例子,其實這樣畫圖或看影片比較好懂,但就先自行想像吧
(別怕,就算是文組也很好理解的)
假設你有兩面鏡子一上一下面對面,有一顆球一直在兩面鏡子中上下彈跳,我們姑且把
這顆球上去又下來一次稱作"一跳"。兩面鏡子間的距離是"L",所以一跳的距離就是"2L"
(因為彈上去是L彈下來也是L所以兩個加起來就是2L)。
時間=距離/速度 ===> 所以一跳的時間就是2L/C (C就是光速)
問題來拉!
假設你再在太空梭裡面完成一跳,你這完成一跳的時間和你在地球時是一樣的(2L/C)
但我在地球看你飛走,我看到你的一跳球運行的距離不是2L,而是比2L大阿!
(想像你坐飛機往上丟一顆球再接住,你在飛機上覺得球只運行了你往上丟的距離*2,但
對地面上的人而言,球運行的距離還要加上飛機運行的距離)
所以你當你的速度越快的時候,對地面上的人而言看你一跳的距離就越大,而時間=距離/
速度,但是C對於任何人任何速度都是一樣300,000km/s,所以能變的就只有時間,你在太
空梭感覺到的一秒和我在地球感覺到一秒鐘的時間還是相同的,但你飛得越快我相對於你
的時間就必須要越大。
* 對於太空梭內高速運行的你,實際抵達的"距離"也會縮短,因為你的時間相對於地球上
人比較小,對你而言距離也比較小 (時間=距離/速度C)
** 這也是為什麼達到"光速"是沒有意義的,而只會看到科學家說"無限接近光速"
對於光粒子而言它是沒有距離跟時間的。