时间间隔
使用洛伦兹变换,让我们把数字放到这个例子中。假设图5中的时钟以光速的90%向右移动。你站着不动,会测量时钟的时间是2.29秒。值得注意的是,在图5中与时钟一起运动的任何人都只能测量1秒,因为这与站在图4中时钟旁边的人没有什么不同。因此,骑手衰老了1秒,而你衰老了2.29秒。这是一个非常重要的概念。如果我们仔细观察这些时钟,就会发现它们并没有真正测量我们认为它们所做的事情。时钟记录两个空间事件之间的间隔。这个时间间隔可能不同,这取决于时钟所在的坐标系统。什么参考系)。 If the speed of light is held constant (has the same measured value regardless of frame of reference), time is no longer "just" a tool to measure the procession of space. It is a property that is required for the defining and existence of the event. Remember from earlier, any occurrence is an event of space and time (hence, the Space-Time Continuum).
[注:如果读者决定了解更多关于时间膨胀的知识,绝对有必要着重强调“固有时”。本文没有讨论这个概念,但“固有时”是sr框架几何的基础。这个主题在Taylor和Wheeler的《时空物理》一书中得到了明确的推导和讨论。
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能量和质量的统一
毫无疑问,最著名的方程是E=mc²。这个方程说,能量等于物体的静止质量乘以光速的平方(c被普遍接受为光速)。这个方程告诉我们什么?从数学上讲,由于光速是恒定的,系统静质量的增加或减少与系统能量的增加或减少成正比。如果把这个关系与能量守恒定律和质量守恒定律结合起来,就可以形成一个等价。这种等价性产生了能量和质量守恒定律。现在让我们来看几个关于这种关系的例子。