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对时间相信朋友并不陌生，我们每天、每时每刻都在和时间打交道。也许很多人认为，时间没有什么神奇的神秘之处，它是如此的普通，那么时间真的普通吗？ 古代人对时间的理解，在人类进入科技时代之前，就是日出日落，四季更替。古代人认为，时间是最公平的，无论你是谁，你有多有钱多有地位，时间不会偏袒任何一方，时间是公平的，它也是公平的。 长久以来，人们认为时间对于每个人来说都是以同样的速度流逝的，你走过了一天，别人也走过了一天，你走过了几十年的岁月，别人也走过了几十年的岁月。时间是最好的也是最公平的，它不会因为一个人的不同而变得不公平。 那时间真的公平吗？每个人身上所经历的时间真的一样吗？在人类步入科技时代的今天，我们对时间的研究也在不断进行，站在科学的角度，时间意味着物质运动、变化的持续性、顺序性的表现。 人们用时间来描述物质运动过程或事件发生过程，决定时间，是物质周期变化的规律，物质周期变化不受外界影响。人们在日常生活中所用的时间，仅仅是人类为了更方便的研究和探索，人为制定的一条时间规律，并非真正的时间本质。 20世纪初出现的伟大科学家爱因斯坦才是真正开始探讨时间本质的人。对爱因斯坦来说，相信每个朋友都知道，他提出了著名的质能方程，以及伟大的相对论。 在科学的第一宝座上，爱因斯坦主要依赖于伟大的相对论，那么这个相对论是如何被爱因斯坦发现的呢？事实上，它与时间是密不可分的。在1905年，他在《狭义相对论》一书中指出，物体移动得越快，它的时间就越慢；10年后，他在《广义相对论》一书中又指出，物体所处的引力场越强，它的时间就越慢。 以前对时间的理解，爱因斯坦并不认同，他通过观察一些现象，发现了隐藏在时间中的秘密，即时间并非固定不变。爱因斯坦能够发现这个时间的奥秘，主要依赖于一种神奇的、不可解释的现象，即“光速不变”。 对光速，相信朋友也不陌生，在探索光速这条道路的研究中，科学家付出了很多努力。早在爱因斯坦之前，科学家们就提出，在不同的情况下，光速会发生变化，这是由牛顿引力理论所决定的。 然而，爱因斯坦却通过实验发现了“光速不变”，这并不是说光本身的速度不变，而是说无论你在哪个参照系中，你都可以观察到光的速度是相同的，并且不会改变 举出一个简单的例子：假设你正以10%的光速迎着光走，根据牛顿的力学定律，这束光应该比你的速度快110%，但实际上并非如此，这束光在你的眼睛里仍然是以光速运行，并且不会因为你正迎着它走而改变。当你与这束光作反向运动时，结果也是如此。 在爱因斯坦发现这个“光速不变”现象并将其公之于众之后，科学家们也不相信，但是后来大量的实验证明，爱因斯坦是正确的，光速确实没有改变。这是为什么呢？到目前为止，这个谜团还没有解开。基于这一发现，爱因斯坦由此提出了“狭义相对论”这一理论。 “狭义相对论”描述了运动和时间的关系，运动的速度越快，入口的速度就越慢，而物体的极限速度是光速，当它达到光速时，从观念上说，时间就停止了。要了解运动和时间之间的关系，我们可以做一个简单的实验。 假定有两个人，小张和小王，小张坐在一辆高速行驶的火车里，火车有500米长，以50米每秒的速度作匀速直线运动，小王则站在地上作静止的参照系。 小张用手电从后面照到火车头上，在小张的眼睛里，那光经过0.000001秒钟之后就到了车头上，这一切都是合理的，没有什么不对的。 所以在小王的眼睛里，这道光线到达头部的时间也是0。0001秒吗？回答是不会。这道光线从小王的尾部到他的头部，在0.000001秒的时间里，火车还前进了0.00005米.因此小王所观察到的这道光线的飞行距离是500.00003米。这种计算，同样也是合理的，没有什么问题。 无论从哪个参照系来看，光速都是相同的，没有任何变化，也就是说，这束光不可能达到5亿零50米/秒。所以有什么变化？这只是时间问题，也就是说，这束光在小王的眼睛里飞了0.0000010000001秒。 通过以上的思维实验，我们看到时间发生了变化，同样的事件，站在不同的参考角度上，时间并不固定。显然，小张走得快些，小王走得慢些，也就是说，速度越快，时间越慢。 随后，爱因斯坦又提出了广义相对论，从更深的层面解释了时间不定，并提出了引力场与时间的关系，即引力越大，所附时间越慢。这一结论同样也通过了科学家们大量的实验来证实，因此，我们现在进行宇宙探索研究时，需要考虑引力场，速度和时间之间的关系，比如，所有的卫星定位系统，都需要根据《广义相对论》中描述的引力和时间之间的关系来进行标定，否则就不能正常工作。 由此可以看出，时间并不像我们所想的那么简单，它可能是宇宙的终极奥秘之一。为了解开时间之谜，也许先要解开“光速不变现象”，只有搞清楚为什么光速没有发生变化，才有可能最终解开时间之谜，也许这将是另一个精彩的科学世界。 |
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