永信证券 一个至今仍无法解释的现象，让爱因斯坦发现了时间的秘密

人们曾经认为永信证券，时间的流逝速度是恒定的，无论何时何地，或者是处于哪种状态，时间都会以相同的速度流逝，然而爱因斯坦却提出了不同的观点。

他在相对论中指出，时间的流逝速度并非恒定不变，而是与你的速度和你所处的引力场强度密切相关，你的速度越快，或者你身处的引力场越强，时间就过得越慢。

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在这个理论刚被提出的时候，科学界普遍对此持怀疑态度，但在过去的一百多年里，大量的实验结果，却表明了爱因斯坦是正确的。

时至今日，这个理论已经进入了实际应用阶段，一个经典的应用就是我们经常会使用到的全球定位系统。

要知道全球定位系统依赖于在太空中运行的卫星，根据相对论，由于卫星在轨道上的运动，会造成其时间的流逝速度变慢，而由于卫星处于高空，受到的地球引力比地面小，其时间则会流逝得更快。

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因为综合计算下来，引力效应占了主导，所以太空中卫星的时间流逝速度其实比地面更快一点，虽然这个差异极其微小，但对于需要精确定位的系统来讲却不可忽略。

所以科学家们必须根据相对论对卫星上的时钟进行持续的时间校正永信证券，如果忽略这个校正，其定位结果每12小时就会累积约7米的偏差，也就无法做到精确定位了。

那么问题就来了，爱因斯坦是怎么知道这一切的呢？答案就是：一个至今仍无法解释的现象，让爱因斯坦发现了时间的秘密。

这种现象可以描述为：无论在何种惯性参照系中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，也就是每秒299792458米。

什么意思呢？我们可以将其简单地理解为，对于真空中的一束光来讲，无论你是处于静止状态，还是正在向着这束光运动，又或者是正在背着这束光运动，你测量到这束光的速度都是恒定的每秒299792458米。

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可以看到，这种现象是极为反直觉的，然而这却是理论和实验得出的同一个结果，为什么会这样呢？很遗憾，对于这种现象，科学家至今仍无法解释清楚。

不过爱因斯坦并没有纠结于“为什么”，而是直接将其作为一条基本公设，即相对论中的“光速不变原理”。

根据这个原理，既然光速是绝对的，那么必定有其他东西是可变的，是什么呢？爱因斯坦给出的答案是：时间。

为方便理解，我们可以来做一个思想实验。假设有一种“光子钟”，它由两面互相的平行镜子组成，一个光子在两面镜子之间垂直上下反射，由于其每次反射的时间都是固定的，因此可以用来作为计时单位（如下图所示）。

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现在我们取一个这样的“光子钟”，把它放在一艘飞船里，然后让这艘飞船飞起来，并相对于地面高速平移。

在这个场景中，如果在飞船里观测，那“光子钟”里的光子就只有垂直于镜面的运动轨迹（如下图所示）。

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而如果在地面上观测，由于飞船在高速平移，因此这个“光子钟”里的光子除了上下垂直运动以外，还会多出一个平移的运动，所以其运动轨迹就不再垂直于镜面，而是变成了斜线（如下图所示）。

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根据勾股定理可知，这种斜线的长度肯定会大于两面镜子的垂直距离，而这也就意味着，在同一个计时单位里，地面上的观测者观测到的光子，其运动距离会比飞船上的观测者所观测到的更长。

而根据“光速不变原理”，虽然光子的运动距离变长了，但在地面上的观测者看来，其速度仍然是不变的，并不会叠加飞船本身的速度。

据此我们不难推导出，这样的情况就会导致在同一个计时单位里，飞船里和地面上的观测者所经历的时间流逝速度不一样，具体来讲就是，在地面上的观测者看来，飞船里的时间流逝速度变慢了，并且飞船的速度越快，其时间流逝的速度就越慢。

那引力又是怎样影响时间的呢？为方便理解，我们可以再做一个思想实验，假设有一个人坐在一艘全封闭的飞船里，无法看到飞船外面的情况。

如果这艘飞船静止在地球表面，那么飞船里的人就会感受到一种向下的力，这种力其实就是我们习以为常的地球引力。

但如果这艘飞船是在太空中，并没有受到任何引力，而是正在以大约9.8米/平方秒的加速度（即地球的重力加速度）“向上”加速飞行，那么飞船里的人也会感受到一种“向下”的力，这种力就是“惯性力”（注：“惯性力”是一种虚拟力，其本质其实是物体惯性的一种表现）。

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爱因斯坦指出，在上述两种场景中，如果这个人事先不知道外界情况，那他就无法区分自己感受到的是地球引力，还是飞船加速运动产生的“惯性力”，这就说明了，一个位于引力场中的参照系与一个具有加速度的参照系是等价的。

这就是相对论中的“等效原理”，根据这个原理我们就可以推导出，既然速度会影响时间流逝的速度，那引力同样也可以，并且引力越强的地方，时间流逝得就越慢。

好的，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注魅力科学君永信证券，我们下次再见。

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