狹義相對論：時間膨脹
時間膨脹
當物體的運動速度接近光速時，對它來說時間流逝得更慢，這是相對於外部觀察者而言的。這並不是時鐘的把戲——時間本身確實被拉長了，而且運動物體也會沿其運動方向按同樣的比例收縮。
Δt = γ · Δt₀ , γ = 1 / √(1 − v²/c²)
- Δt — 膨脹時間 (s): 觀察者看到時鐘運動經過時所測得的時間間隔
- Δt₀ — 固有時間 (s): 與時鐘一起運動的人所測得的時間間隔
- v — 相對速度 (m/s): 時鐘相對於觀察者運動的快慢
- c — 光速 (m/s): 宇宙的極限速度，約為每秒3×10⁸米
- γ — 洛倫茲因子 (none): 在該速度下時間膨脹和長度收縮的倍數
一艘宇宙飛船以0.8倍光速的速度掠過地球。一名宇航員用自己的時鐘測得她的一次心跳用時3秒。按照地球上觀察者的測量，這次心跳需要多長時間？
- v = 0.8 c
- Δt₀ = 3 s
- γ = 1 / √(1 − 0.8²) = 5/3
- Δt = γ · Δt₀ = (5/3) · 3 s
Δt = 5 s