《回到未来》穿越时空的马丁和博士回到美国西部时代,在刚落成的钟塔旁边拍摄的历史性照片。

看到这个标题,很多人要讲:谭老师要出来忽悠人了!但我要真正的告诉你,其实并不是。想当年,谭老师那是以物理满分的成绩考入大学的,虽然大学没有学物理学专业,但对物理的兴趣保留至今。

大多数人都认为爱因斯坦的《相对论》是一门很高深的知识,其实这并不完全正确。《相对论》分为很多部分,其中最开篇的,也是被人们关注最多的就是物体在高速状态下的时间膨胀尺度压缩质量变化等。而这些部分完全是被人神话了的,网络上的包括各种书籍里面写的都是些玄而又玄的东西,其中有个重要的概念就是“洛仑兹变换”,而谭老师要告诉大家的就是,这些都是学者们往脸上贴金的装B手段,而真正的核心内容却很少提及。谭老师是把《相对论》看完了的,其实这些推导过程的核心并不是“洛仑兹变换”!而是高中数学最简单的勾股定理!所谓的勾股定理那是咱古代中国人就发现的几何原理,即一个直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。

下面我们就来讲讲神奇的时间膨胀公式是怎么用勾股定理推导出来的。

以上公式就是大名鼎鼎的时间膨胀公式,为了后面讲述(输入)方便我们把这个公式按照以下格式书写:t’=t*(1-v^2/c^2)^0.5,其中^表示次方的意思,0.5次方就是开根号,如果你做过编程,这些写法应该很容易掌握

时间都能膨胀?这是什么鬼?我可以多活几岁吗?我可以回到从前吗?上面这个公式就是打开这些问题的钥匙。

相对论有一个假设的真理,后面所有的推导过程,包括上面这个公式都是以这个真理作为基础的。这个真理就是“光速不变”。什么是光速不变呢?举个简单例子:地面上有一个人拿着激光笔向前发射了一束光,你是一个超人想飞多快就飞多快,那么你能抓住这束光吗?很多人会认为,要我飞得跟光一样快就能抓住他,其实正确答案是,无论你飞多快,在你看来这束光的飞行速度永远是光速c,听起来很神奇吧?这些我就不多做解释啦,在后续的文章中,谭老师会专门告诉大家,光速不变,是怎么一回事。

好了,言归正传,现在谭老师教大家怎么从光速不变推导出时间膨胀。

一个物体向右以速度v运动,c表示光速,这时他向垂直方向发射了一束光

从物体角度来看,光在t’秒后到达被照亮点,这个距离=t’*c,其中t’是物体所在时空经历的时间。

从我们的角度来看,物体发出的光线走的是一个斜线,距离=t*c,其中t是我们这个时空经历的时间,在这段时间里,物体走过了t*v的距离,v是物体的运动速度。

现在我们来看看t’和t的关系,也就是说我们来看看物体运动后这个物体所处的时空的时间流逝速度和我们的时间流逝速度有什么不同。

通过勾股定理,我们可以很方便的把上图总结出一个等式:

(t*c)^2 = (t’*c)^2 + (t*v)^2

这个等式利用高中的数学知识可以很方便的求出t’:

t’ = t (1 – v^2/c^2)^0.5

于是神奇的时间膨胀公式诞生了!是不是很简单?

好了,我们来验证一下:

t=1小时,v=0.99c(0.99倍光速的意思),可以得出t’≈0.14小时,大概8分钟

也就是说我们过去了1小时,而以99%光速运行的物体上面只过了8分钟。是不是很神奇?

其实貌似高深的打开相对论钥匙的推导过程就这么简单!

谭老师在后续的文章中会慢慢放出人工智能、生物、哲学、物理、企业管理等方面的知识,够胆量的话可以给大家讲讲历史。

最后祝大家多多学习,身体健康!

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