㈠ 关于光子中时间的问题
对于一个真空中的光子来说,它所感受到的时间确实是停滞的。
我有些不太清楚您说的“违反常识”准确来说是什么意思,您是不是说“比如说,光子从太阳表面运动到地球表面大约需要八分钟”与“停滞”相矛盾呢?
如果这确实是您的意思,那我就说了吧(如果我误解了您可以追问)。时间停滞是对于光子而言的,用光子从太阳表面运动到地球表面的例子吧,在我们看来它用了八分钟来走完这段路程,但在光子它自己看来根本没有耗时。这就好比一艘半光速飞船飞行百年后回来,船上的钟才走了五十倍根三年,光子走过八光分(以光速运动一分钟通过的路程)后,如果光子随身带着一个零质量的钟的话,那个钟是不会走时间的。注意,这个钟走过的时间不是“很小”,也不是“无穷小”,而是精确等于“零”。
那到底让人感觉违背常识、或者说违背直觉的地方在哪里呢?
请记住,狭义相对论的基础之一正是时空统一体。(相对)运动物体的(相对)时间的变化,就会带来空间的相应变化。对于半光速飞船而言,我们认为它花了一百年走了五十光年,它却认为自己花了五十倍根三年走了二十五倍根三光年。对于光子而言,我们认为它花了八分钟走了八光分,它自己却认为自己花了零时间走了零路程。这里的“零”都是精确定义的“零”。
明白了吧?对于光子来说,任何路程都是零,它根本“不需要”通过这些路程,自然对它而言时间就是零。事实上严格定义的话,以光子为参照系,它自身是不存在时间流逝的,更不存在运动。
最后举一个着名的例子。众所周知,miu介子(依稀记得是它)衰变时间很短,如果它从地球大气外层进入的话,应该还没到地表就衰变了。但事实是我们依旧能够探测到来自外层空间的miu介子,为什么呢?
一种理解方式是,以地球为参照系,miu介子的时间流逝变慢了,这样它实际通过大气的时间比我们探测计算的要短,一般大约是九倍的差异。
另一种理解法是:以miu介子为参照系,它自身时间没有变化,但是在它看来地球变小了,它穿过的大气距离变小了,约是我们认为的九分之一大小,穿过时间自然缩短了。
因此miu介子能在衰变前到达地表并被人类探测到。
又及,我的回答很仓促,也许有许多地方不好理解,如有不懂,麻烦您追问,谢谢。
㈡ 光子的无时性是真的吗
为什么光速无论绝对的还是相对的,都是恒定不变的速度呢?
这就是光隐藏的另一新特性——光的“无时性”。即对于光子而言,没有时间可言。而这也正好吻合爱因斯坦的相对论,达到光速,时间静止。其实,光子的时间是根本不存在的。时间不存在,也就意味着,我们三维时空的时间,对于光子而言,形同虚设,毫不受其影响。既然时间对光子失去了存在的意义,光子的运行状态又会是怎样的呢?
我们可以先思考一下对于我们而言,如果时空突然变成了空间,时间不存在了,会是怎样的情景呢?很多人首先会想到自己永远不会变老了,自己可以永远保持当前的年轻容颜,甚至热爱物理科学的朋友,还会进一步思考到,如果时间不存在了,也就没有了过去、现在和未来之分,这样不就等于原先的过去时空、现在的当下时空和未来的未来时空,从串联变成了并联吗?即我们可以随时(其实已经没有时间,为了方便表述,我们才用的“随时”)看到过去、现在和未来的景象。
那么对于对时间失去了任何感觉的光子,又会是怎样的状况呢?
因为光子速度已经达到光速,故此时间对于光子而言,形同虚设,时间即使存在,也如同不存在。既然时间不存在,光子便可以在零时间内到达宇宙的任何地方。换句话说,也就是,即使宇宙中只有一个光子,它也会如同充满了整个宇宙般,无处不在(如果没有碰到被其他物质吸收的话)。
㈢ 对于光子来说时间就静止的,那么光子本身究竟发生了什么
光子是存在的,光子就存在某种空间里。
光子不是在宇宙一诞生的时候就大量出现的,关于宇宙的本体,也就是宇宙之前是什么,在科学界一直争论不休,比较令人信服的是“宇宙大爆炸”理论。通过上述事实和例子我们很容易得出文章标题的答案,有着实验加持的理论还是具有可信度的。
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