一起读《时间简史》-15同时性问题
上一集我们介绍了相对论中一个关于膨胀的杨庙问题,就是著名的双生子杨庙。他看似很巧妙的指出了狭义相对论是思想好,但是提出这类质疑并没有真正理解狭义相对论到底在说什么。
这一集我们来讲时间相对性中的另外一个话题,同时性问题,探讨两件事情是不是同时发生的。那么同时性问题跟时间膨胀研究的都是时间,区别在哪呢?时间膨胀讨论的对象是时间段9个小时这种完整的一段时间,只有时间段才能膨胀了。而我们平时说同时这个词儿的时候,只是在说时间点五点半这种某一时刻,时间点当然是不能膨胀。我们要研究的问题就是在相对论中,人们对两件事是不是同时发生这一点能不能够看法一致?答案当然是不能了,因为是相对论。
同时性问题有什么意义呢?它的价值将在第三部分讲时间旅行的时候体现。弄清楚了这个,我们就可以利用同时性的相对性帮助我们实现时间穿越。
那么在爱因斯坦发表相对论以前,实践在人们心中还是个绝对概念的时候,同时这个词儿很好理解,举一个很贴近日常生活的例子,比如课堂上老师提了个问题,可能是因为这个问题比较简单,包括你在内有好几个同学都知道答案。那么在老师刚问完问题的瞬间,你们几个都不约而同的马上举手,大家反应都十分的迅速,连老师也分辨不出来谁先举的手,谁后举的手,这个就可以叫做同时举手。既然老师都分不出谁先谁后,坐在下面的同学肯定也分辨不出来。所以在日常生活中同时发生的事,在任何人看来都是同。即使这个时候校长在教室后面监视课堂,他也会认为这些同学是同时举手的这就是时间的绝对性所带来的方便。人们对于是否同时这件事儿是能够达成共识。
但是到了相对论中,刚才在描述同学举手的时候,用了一个词儿,不约而同,你们事先没商量好,纯粹是因为知道答案才。但假如现在你的不知道问题的答案,发现老师问完问题,周围的很多同学都举手了。而他又比较爱面子,觉得这么多同学都会自己不会脸面上挂不住。于是这个时候他也去,但哪怕他的动作再快,其他人举手他立马跟上,动作快到连老师也没看出来他到底是不是后举的手。
在相对论中,你同桌举手的这个动作跟其他同学举手是同时发生的,因为它是在受了其他人的影响之后采取的。是所以在相对论中,对同时的要求是十分严格……