杭州少年科学院计算机编程社,号外 | 少年科学院成立了！

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欢迎加入少年科学院，在未来的日子里，你将会了解到：

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化妆品美白原理

一滴水到底从多高掉下来，才会砸死人

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牛顿爵士的炼金术

证伪

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爱因斯坦的专利局

华罗庚

陈省身

三体

......

科学的本质是不罗嗦，如无必要，勿增实体，先来一篇

时间膨胀

光速是一个定值c，这个定值c等于30万千米/秒，不以参考系改变。

——爱因斯坦

什么是参考系。我们知道，大地作为参考物的时候，人观察到汽车在运动，大地的空间系统就是参考系；汽车为参考物的时候，汽车里人静止不动，汽车的空间系统就是参考系。

如何理解“光速是一个定值，不以参考系改变”这句话。举个例子来说明：

我走路的速度是1米/秒；

一列火车的速度是50千米/秒；

那么在火车的参考系中，走在火车中的我的速度是1米/秒；

在大地的参考系中，走在火车中的我的速度是50千米/秒+1米/秒。

问题来了，如果我在火车中打开一盏手电筒，手电筒发出的光的速度是多少呢？

根据爱因斯坦的理论，不管什么参考系，手电筒发出的光的速度都是30万千米/秒。

所以在火车中打开一盏手电筒，不管在哪里观测，光速都是定值，30万千米/秒。

问题又来了，如果我以接近光速奔跑在火车中(假设我能跑那么快，火车也足够长)，在我开始跑的一瞬间，站在我旁边的人打开了他手中的手电筒，那么究竟是我跑得快还是光跑得快呢？

在大地的参考系中，似乎我和光差不多快；而在我的参考系中，光应该是以c飞离我而去，那么，究竟哪一个才是正确的呢？

答案会让你大吃一惊，那就是两者皆是！光既和我跑得差不多快，又以c飞离我。站在大地上的人会看到我和光差不多快，而我自己会看到光嗖地一下就以c的速度出去了！！！！

你一定要说：这不科学，这是魔幻吧！

其实，时间是其中的关键。科学家们(包括罗伦茨，爱因斯坦等)发现了一个秘密，时间不是常量！！！即运动速度越快，时间就越慢。在上面的那个例子中，站在地上的人看到我和光一起前进，是因为他的时间和我的是不一样的，他的时间过得慢，所以他没有那么长的时间来观察我和光速拉开了距离，而我的时间过得快，我很快就看到了光以速度c迅速和我拉开距离。

不过当速度太小的时候，这个差距是可以忽略不计的，像什么火车、飞机、火箭，和光速比起来可以忽略不计，他们带来的时间差距也就可以忽略不计了，比如经过科学推算，一个人坐飞机连续要飞100年，下来以后的时间只和地面上的人差26.3分钟。

可是这在光速的世界里就有意义了，如果你可以以0.99倍光速的速度前进，你一年的时间就相当于地球人的7年，如果是0.99999c，那你一年的时间就是地球人的250年！！！！

看到这里，就有点意思了吧，如果我们想看看250年后的未来，那我们就以0.9999c的速度飞上一年，下来以后，地球已过去了250年。

速度让时间变慢，也可以理解为时间被拉长了，比较酷的说法就是时间膨胀！

这是实实在在的科学，也是很多科幻小说中喜欢用到的点。

少年科学院，一起来来玩科学！

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