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第二章 時間停止之處 3 奇怪的一對

“坐在美女身旁,兩個小時也像一分鍾;坐在火爐上,一分鍾也像兩小時。這就是相對論。”這是《紐約時報》引用的愛因斯坦名言——盡管沒有直接證據表明他真的說過此話。這句名言之所以經常被引用,是因為其很能激發集體想象,但其實它與改變我們時間觀的理論毫無關係。

牛頓的絕對時間在建設越來越複雜的人類社會方麵發揮了很好的作用。以無數時鍾來同步我們的活動,最終讓我們有了數十億同類,並且遍布地球的每一個角落。但這偉大而精妙的概念也因為一個貌似無關緊要的細節而轟然倒塌。這一細節就發生在20世紀初一些科學家試圖更好地理解電磁學之時。

其中,愛因斯坦第一個意識到,如果人們繼續將時間看成是絕對的,即與物質沒有任何聯係,而由速度恒定、獨立於一切、不受外界任何影響的時鍾決定,那我們就會陷入錯綜複雜的矛盾。

融化、破碎的時間

對牛頓和伽利略來說,事情很簡單:如果站著扔石頭時,石頭相對於地麵的速度是30千米/時,那騎著速度為50千米/時的馬以同樣力量扔出同一塊石頭時,石頭相對於地麵的速度就是80千米/時。就這麽簡單,任何人都可以驗證。這被稱為速度加成。

但是,如果騎馬的人扔的不是石頭而是光子,換句話說,如果他點亮一支手電筒或發出一小束激光,那事情就徹底改變了。運動物體產生的電磁現象充滿陷阱,因為光在真空中的傳播速度是恒定的,永遠都是c,沒有什麽能比它跑得更快。

在這一點上,我們陷入了兩難的困境:要麽放棄光速恒定的假設,要麽承認騎馬者的時間和空間被扭曲了。隻有這樣,我們才能解釋盡管激光發生器以與馬相同的速度運行,但是光的傳播速度並沒有增加——每秒走過的距離還是一樣的。從外部看,騎馬者的空間被壓縮而時間被拉長了,也就是說同樣的表在他的手腕上比在通過望遠鏡觀看他比賽的人的手腕上走得要慢。