Question

狭义相对论中时钟变慢的问题

我看好多人解释时钟变慢都是直接说相对于惯性系的速度加快时间就会变慢，然而狭义相对论是观测理论，没有观测一切为零。我的问题来了，看到的时钟变慢其实只是一个光学现象，那么这个光学现象是如何产生的？时钟变慢只是相对论产生的效应，如何用所有惯性系物理定律不变与光速绝对这两个定理加以证明？

Answer 1

这是一个典型的时钟悖论。。。。我学相对论那会也迷惘过，以为钟慢是光要走路所以来的晚了，实际上不是的。钟慢就是钟慢了，由于没有绝对的唯一参考惯性系，所以这个钟慢是相对的，也就是说A看B慢了，B看A也慢了，那到底是哪个钟慢了呢，在狭义相对论里是无法比较的，只有两者到同一位置才有绝对的快慢之说，而返回一定会涉及到加速度，无可避免的破坏了两者的对称性，要使用广义相对论进行证明。很多人会觉得这样就可以操纵时间时光倒流长生不老，也是不对的，空间中每个点有本征时间的说法，也就是以这个点为参考系所记录的时间，改变的只是不同点之间的时间流逝，同一个点的本征时间是不能改变的。PS：钟慢效应的证明很经典，就是那个激光镜子计时器的理想实验。自认为狭义相对论学的还是不错的，有空多交流

Answer 2

我不知道狭义相对论是观测理论的这个结论是怎么来的。可能是你自己的理解，觉得只有当你观测一个相对于你运动的物体的时候，狭义相对论才是有效的。如果不观测的话，那个物体就不遵循狭义相对论的原理。如果你真是这么认为的，我觉得你的想法是错的。不管你观测与否，狭义相对论的效应都是存在的。同样你看到的时钟变慢不只是一个光学现象，它也是实实在在存在的。它和你附近的桌子电脑一样，不是因为你不看它，它就不存在了。
所有的的时钟所标记的时间，都是通过某种周期性运动来描述的。按一定速度转动的齿轮，振荡的电子，振荡的电磁场。最后都能归为被束缚的，以光速运动的基本粒子的运动。其中最简单的一个，就是在两面镜子间不断反射的光子。镜子束缚了以光速运动的光子。它也叫光子钟。这在很多相对论科普读物上都有介绍。还有一些例子就是中子和质子中束缚的夸克，原子中束缚的电子。这些束缚的基本粒子，在相对于你运动的时候，从你自身看来，都会产生狭义相对论的效应。它们相互作用的周期变长了。而由它们组成的物质的整体运动，是由这些基本粒子间的相互作用连接起来的。所以整体的周期也变长了。时间变慢了。
举个不恰当的例子吧，比如让11个人站一排，组成一个秒针。排尾的人是秒针的转动中心。中心的人在t=0.1秒，告诉外面一个人，以中心的人为圆心，顺时针转6度。然后以0.1秒间隔一个一个向外传达这个命令。等所有人完成转动后，需要1s钟。如果把这个间隔变成0.2s，那么所有的人完成转动就需要2s钟。对于钟表来说，狭义相对论基本上就是这么起作用的。
但是这些作用对于观察者来说都是实实在在的，就像桌子对你是实实在在的一样。除非你认为物质是依赖意识的。在你不看的时候，物质是不存在的。

Answer 3

时钟变慢可不是光学现象，和时钟这个钟表根本没关系，是抽象的时间概念。是时空性质的变化。证明方法网上有很多比较简单的，直观的。严格的找书本吧。

Answer 4

速度加快时距离会变长，时间也会变长。
其实是空间变形引起的，并不是光学现象。

Answer 5

我想是这样的:假设我驾着以u的速度离开地球的飞船，那么如果地球上有一束光射向我的飞船，在地球上的人看来，光和我的飞船的相对速度就是c-u。如果我和地球目前的距离为1光年的话，那么对地球上的人来说，光需要超过1年才能到达我的飞船。然而根据相对论的原理，任何惯性系的物理定律一致，所以在我看来，光相对于我的速度仍为1c，所以对我来讲，光只要一年就能到达。我是文科生，自己根据“物理定律一致”的原理推想的，不知道对不对。