光子為什麼不給我們時間玩了
㈠ 關於光子中時間的問題
對於一個真空中的光子來說,它所感受到的時間確實是停滯的。
我有些不太清楚您說的「違反常識」准確來說是什麼意思,您是不是說「比如說,光子從太陽表面運動到地球表面大約需要八分鍾」與「停滯」相矛盾呢?
如果這確實是您的意思,那我就說了吧(如果我誤解了您可以追問)。時間停滯是對於光子而言的,用光子從太陽表面運動到地球表面的例子吧,在我們看來它用了八分鍾來走完這段路程,但在光子它自己看來根本沒有耗時。這就好比一艘半光速飛船飛行百年後回來,船上的鍾才走了五十倍根三年,光子走過八光分(以光速運動一分鍾通過的路程)後,如果光子隨身帶著一個零質量的鍾的話,那個鍾是不會走時間的。注意,這個鍾走過的時間不是「很小」,也不是「無窮小」,而是精確等於「零」。
那到底讓人感覺違背常識、或者說違背直覺的地方在哪裡呢?
請記住,狹義相對論的基礎之一正是時空統一體。(相對)運動物體的(相對)時間的變化,就會帶來空間的相應變化。對於半光速飛船而言,我們認為它花了一百年走了五十光年,它卻認為自己花了五十倍根三年走了二十五倍根三光年。對於光子而言,我們認為它花了八分鍾走了八光分,它自己卻認為自己花了零時間走了零路程。這里的「零」都是精確定義的「零」。
明白了吧?對於光子來說,任何路程都是零,它根本「不需要」通過這些路程,自然對它而言時間就是零。事實上嚴格定義的話,以光子為參照系,它自身是不存在時間流逝的,更不存在運動。
最後舉一個著名的例子。眾所周知,miu介子(依稀記得是它)衰變時間很短,如果它從地球大氣外層進入的話,應該還沒到地表就衰變了。但事實是我們依舊能夠探測到來自外層空間的miu介子,為什麼呢?
一種理解方式是,以地球為參照系,miu介子的時間流逝變慢了,這樣它實際通過大氣的時間比我們探測計算的要短,一般大約是九倍的差異。
另一種理解法是:以miu介子為參照系,它自身時間沒有變化,但是在它看來地球變小了,它穿過的大氣距離變小了,約是我們認為的九分之一大小,穿過時間自然縮短了。
因此miu介子能在衰變前到達地表並被人類探測到。
又及,我的回答很倉促,也許有許多地方不好理解,如有不懂,麻煩您追問,謝謝。
㈡ 光子的無時性是真的嗎
為什麼光速無論絕對的還是相對的,都是恆定不變的速度呢?
這就是光隱藏的另一新特性——光的「無時性」。即對於光子而言,沒有時間可言。而這也正好吻合愛因斯坦的相對論,達到光速,時間靜止。其實,光子的時間是根本不存在的。時間不存在,也就意味著,我們三維時空的時間,對於光子而言,形同虛設,毫不受其影響。既然時間對光子失去了存在的意義,光子的運行狀態又會是怎樣的呢?
我們可以先思考一下對於我們而言,如果時空突然變成了空間,時間不存在了,會是怎樣的情景呢?很多人首先會想到自己永遠不會變老了,自己可以永遠保持當前的年輕容顏,甚至熱愛物理科學的朋友,還會進一步思考到,如果時間不存在了,也就沒有了過去、現在和未來之分,這樣不就等於原先的過去時空、現在的當下時空和未來的未來時空,從串聯變成了並聯嗎?即我們可以隨時(其實已經沒有時間,為了方便表述,我們才用的「隨時」)看到過去、現在和未來的景象。
那麼對於對時間失去了任何感覺的光子,又會是怎樣的狀況呢?
因為光子速度已經達到光速,故此時間對於光子而言,形同虛設,時間即使存在,也如同不存在。既然時間不存在,光子便可以在零時間內到達宇宙的任何地方。換句話說,也就是,即使宇宙中只有一個光子,它也會如同充滿了整個宇宙般,無處不在(如果沒有碰到被其他物質吸收的話)。
㈢ 對於光子來說時間就靜止的,那麼光子本身究竟發生了什麼
光子是存在的,光子就存在某種空間里。
光子不是在宇宙一誕生的時候就大量出現的,關於宇宙的本體,也就是宇宙之前是什麼,在科學界一直爭論不休,比較令人信服的是“宇宙大爆炸”理論。通過上述事實和例子我們很容易得出文章標題的答案,有著實驗加持的理論還是具有可信度的。