物理上时间是怎么定义的？为什么时间是相对的，而光速是不变的？

Question

如题所述

Answer 1

1.时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数，确定时间，是靠不受外界影响的物质周期变化的规律。例如月球绕地球周期，地球绕太阳周期，地球自转周期，原子震荡周期等。
2.时间与空间在测量上都不是绝对的，观察者在不同的相对速度或不同时空结构的测量点，所测量到时间的流逝是不同的。广义相对论预测质量产生的重力场将造成扭曲的时空结构，并且在大质量（例如：黑洞）附近的时钟之时间流逝比在距离大质量较远的地方的时钟之时间流逝要慢。现有的仪器已经证实了这些相对论关于时间所做精确的预测，并且其成果已经应用于全球定位系统。另外，狭义相对论中有“时间膨胀”效应：在观察者看来，一个具有相对运动的时钟之时间流逝比自己参考系的（静止的）时钟之时间流逝慢。
3.爱因斯坦考虑了时间和空间的相对性后，根据洛伦茨变换推出相对论下的速度叠加公式为：V=（V1+V2)/（1+V1V2/C^2），通过上式可以看出，不管参考系以什么速度运动（当然参考系的速度不能大于光速，这违背相对论），光的速度还是C，不变。假设火箭的速度是0.6倍光速（即0.6C），火箭射出的光束速度是C，代入上式，速度叠加后光束的速度还是C。

这就是为什么光速不变。