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[科学] 请哪位高手,回答一下小儿提出的物理问题?

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牛顿的时空观(也就是你在问题里体现出的你和你孩子的时空观)是全部宇宙只有一个时空。特别是时间不是一个维度,任何物体的运动空间可以用一个三维的速度空间来描述;时间并不是是独立于空间的单独一维,而是空间坐标的自变量。简单地说,在牛顿的宇宙里,只有一个时间,而这个时间的流逝又和物体的位置以及运动无关。打个比方,如果月球上的宇航员有一个足够好的望远镜的话,他们登月不必带钟表,需要知道几点的时候掏出望远镜看看一只地球上的钟就可以获得同样准确的时间信息。
而狭义相对论的突破就在于它认为宇宙中有无数个不同的时空,时间和空间的三个方向一样,也是描述某个物体的维度之一,而不是空间坐标的自变量。也就是说运动状态不同的物体他们自己的“钟表”(时间)是不一样的。回到我们前面的例子,即便月球上的宇航员有足够好的望远镜能看清楚地球上的”钟“是几点,并不能就此认为月球上的”钟“(时间)也是几点。由于地球相对于月球在运动,根据狭义相对论的理论,如果宇航员一边用自己的钟来计时,一边观察地球上的钟,会发现地球上的钟走的慢一点。如果地球以光速相对于月球运动,那么月球上的宇航员甚至会发现地球上的钟不走了(不过在地球上的人看来这只钟还是准确地在走着)。这就是你问的”时间静止“。

你孩子为什么会觉得这是一个悖论,因为他的脑子里默认了一个前提”宇宙中只有一个时间“。这个前提是符合我们的直观经验的,所以牛顿也把它作为不证自明的前提,我想如果牛顿还活着他也会产生同样的困惑。

对绝大多数问题而言,多看些书比空想要有用得多。所谓思而不学则殆。

[ 本帖最后由 jyuntoku 于 2009-8-17 10:18 编辑 ].

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