大尺缩效应推导时间（研究了几个晚上）

大尺缩效应推导时间（研究了几个晚上）然而，根据而根据光速不变的原理，发射的脉冲速度已经是光速，无论哪个参考系观察都是C，也就是说V1=C情况下，V也只能等于C，只有时间变慢了的解释。需要说明的是，这个实验并不能解释时间变慢的本质，只能说明了超光速才能解释的现象，从而反推时钟变慢的解释。按照经典力学原理，脉冲发生器发出的脉冲其实应该受到车向前的速度影响，在车子前进方向，需要叠加火车的速度，因此水平运动的距离是火车运动带来的。根据力学分析，脉冲斜线行走的路线V，可以分解为Y轴和X轴上的速度V1、V2（如下图）。但是在车外面的人看来，它的运行轨迹确实这样的：在相同时间内，两个不同观察系统得到的结果不一样。假设车厢两个装置之间的距离为L0，脉冲发射装置的一个来回时间是t0，在车厢内的人员看到的结果是脉冲在t0时间内走了2L0的距离。而在车外面的人看到的结果则是，在t0时间内，脉冲走了2*L0/sinA的路程。就是说在t0的时间内，车

尺缩效应，也叫长度收缩效应，爱因斯坦狭义相对论中的一个重要结论，到底是怎么一回事呢？

我们知道，一个物体长度指的是它一端到另一端之间的距离，可以拿尺子直接测量。而对于运动中的物体，该如何测量呢，那么就必须同时测量这个物体两端的空间位置，这两个位置之间的距离，我们定义它就是运动中的物体的长度。根据尺缩效应的结论，沿物体运动方向的物体长度，比它静止时候的长度要短！

要解释这个问题，必须结合时钟变慢这个结论一起进行解释，废话不多说，先举例子吧。当然，还得多说一句，相对论是建立在光速不变的基础上的（光速不变在这个已知世界上已经被证实及论证，本文不再啰嗦）

一辆运动中的火车，以速度V往前运行，在车厢内底部放置一个脉冲发生器，在它顶部放一个反射装置，脉冲发生器向顶部发生一个脉冲，经过顶部反射装置发射回来，那么它的运动轨迹在车厢内的人看来就是一个直线的来回运动，如下图所示：

但是在车外面的人看来，它的运行轨迹确实这样的：

在相同时间内，两个不同观察系统得到的结果不一样。假设车厢两个装置之间的距离为L0，脉冲发射装置的一个来回时间是t0，在车厢内的人员看到的结果是脉冲在t0时间内走了2L0的距离。而在车外面的人看到的结果则是，在t0时间内，脉冲走了2*L0/sinA的路程。就是说在t0的时间内，车外人员观察脉冲走得距离要比车内人员观察走的距离要长，根据光速最大原理，速度不变，路程变长，那么只有时间变化了。而t0又是一个固定值，那么只有一种解释，就是在车外的观察体系中，时间变慢了。

上面是网络上的一个证明方法，但我研究了这个推理半天，发现，如果脉冲发射器发出的东西速度很慢，那么∠A会很小，那么岂不是运行时间更长？这个问题困惑我一天一夜都没写完这个文章。经仔细推敲终于发现，这个推理只能基于光速不变，因为光速不变原理认为无论相对那个参照体系，最大速度都是C。

按照经典力学原理，脉冲发生器发出的脉冲其实应该受到车向前的速度影响，在车子前进方向，需要叠加火车的速度，因此水平运动的距离是火车运动带来的。根据力学分析，脉冲斜线行走的路线V，可以分解为Y轴和X轴上的速度V1、V2（如下图）。

然而，根据而根据光速不变的原理，发射的脉冲速度已经是光速，无论哪个参考系观察都是C，也就是说V1=C情况下，V也只能等于C，只有时间变慢了的解释。需要说明的是，这个实验并不能解释时间变慢的本质，只能说明了超光速才能解释的现象，从而反推时钟变慢的解释。

根据相对论，如果两个观察体系需要转换为等价，那么需要进行洛伦兹转换，时钟变慢的计算公式是：

t=t0/（1-V^2/C^2）^1/2，式中t表示相对运动坐标系观察的时间，t0表示在相对运动物体静止的时钟观察到的时间，当V的速度约接近光速的时候，t的数值越大。

μ粒子是一种物理粒子，寿命是超级短，在大气层上部产生，速度是0.998c(c是光速)。如果不考虑时钟变慢效应，那么μ粒子平均能走660米，然后就挂了。但实际上大部分μ子都能穿透大气层到达底部。μ子以0.998c运动，寿命是静止寿命的15倍，可以运行9500米！

静止体系中μ粒子寿命：t0=660/(0.998*300000000m/s)=0.000002s

根据时钟变慢公式：t=t0/（1-V^2/C^2）^1/2=0.000002s/(1-0.998^2)^1/2≈0.00003164，约为0.000002s的15～16倍，也就是说μ粒子比经典计算中存活时间长了15倍多，运行距离远了15倍多，这是时钟变慢的缘故。与实际测试结果相符。

关于尺缩效应，也据同样的例子进行解释，还是一辆以速度V运动的火车，在火车运动方向的车厢两端安装一个脉冲发射器以及反射装置，车厢长度为L。在初始时刻，火车开始前行瞬间，脉冲发射器向前发射一个脉冲，经过t1时间后，到底车厢前侧反射装置，然后又经过t2时间，反射回到脉冲发射器上，如下图所示：

由上图可知，在发射t1阶段，L'=ct1-vt1；在反射t2阶段，L'=ct2 vt2。两个等式可变化为：t1=L'/(c-v)、t2=L'/(c v)，从光速不变原理可知，光速叠加任何速度的结果都是光速，c v的结果还是c，那么只有一个可能，t2并没有变小，而t1却便大了。

在静止观察体系中，t=t1 t2(t1=t2)，而在运动体系中t保持一致的情况下，只能是L'小于L，才能使得1 t2=t，而且当V速度越快时，L'缩短越明显。

根据洛伦兹推算的尺缩效应公式是：L'=L（1-V^2/C^2）^1/2，根据公式计算，当物体的速度达到光速的时候，它会变成一个点，没有长度。

动钟变慢及尺缩效应，最大的意义在于让我们从全新的角度认识宇宙，并且为瞬间移动打下理论的基础！