相对论离不开数学。但相对论的许多结果都与日常经验相矛盾。

下面我列出这个理论最有趣的反直觉含义。但你要明白,当我说它们是违背常识的时候,并不是说它们不是真实的。

我们的“常识”不适用于相对论,因为它是以我们日常经验为基础的。但是,在生活中,我们从来没有遇到过相对论所带来的影响。因此,“常识”所提出的结论通常是错误的。

数学是逻辑的精髓。从相对论那里得出的所有结论都是以数学为基础的,并且是绝对符合逻辑的。此外,所有这些研究都得到了实验的证实。那就让我们开始吧。

1.时间是相对的

时间是相对的,这意味着时间取决于参照系。假设我们有一个固定参考系的时钟。在同一个时钟的前提下,让第二个观察者以接近光速的速度移动。经过一段时间,如果来检查时钟,那么就会发现旅行者手表上的时间减少了。

2.长度是相对的

在一个固定的参照系中,假设我们有一根1米长的棍子。在航天器的参考系中,如果使航天器能够以接近光速的速度运行,那么同样的棍子,其长度将变得更短。这不是一种视觉错觉,而是一种物理效应。

3.速度问题

任何熟悉经典力学的人都很容易地回答这个问题,例如,为了了解两列火车的相对速度,它们的速度应该可以折叠起来。但是,当物体的运动速度接近光速时,那这样的简单速度相加就起不了作用了。

相反,它是一个特殊的相对论速度加法公式,其实这个公式对于低速也是成立的,只是说,随着速度的增加,相对论公式和经典公式的结果才开始具有差异化。

4.光速与参考系无关

不管我们是接近光源还是远离光源,光的速度都是恒定的。同样地,如果一个光源靠近我们或远离我们而去,那么这决不会影响它发出光的速度。光源的运动可以通过发射光的波长偏移来观察,例如,如果物体靠近我们,则光谱将移到蓝色和红色区域。

5.事件的顺序和同时性是相对的

事件的同时性和顺序也可能是各种解释的主题。例如,从我们的观点来看,事件A发生在事件B之前,对于观察者来说,总会有一个移动的参考系统,在这个系统中,事件的顺序将是不同的。

结论

综上所述,我想再次指出,相对论与我们的日常经验以及基于这种经验的“常识”是相互矛盾的,尽管如此,但这一事实并不能表明相对论是不正确的。

事实上,相对论在理论上早就得到了理论验证和实验验证。换句话说,从相对论得出的所有结论都被我们的观察所证实了。

这种明显的矛盾之所以会出现,是因为我们的常识一直以“前相对性效应”打交道,也就是说,我们根本就没有经历过这样的速度。因此,我们的常识给出了错误的预测,即:相对论效应开始起作用了。

换句话说,利用相对论公式去预测一件事情时,而常识则预测的是另一件事,不是同一件事。总之,我认为,我们应该相信公式。