狭义相对论：时间膨胀
时间膨胀
当物体的运动速度接近光速时，对它来说时间流逝得更慢，这是相对于外部观察者而言的。这并不是时钟的把戏——时间本身确实被拉长了，而且运动物体也会沿其运动方向按同样的比例收缩。
Δt = γ · Δt₀ , γ = 1 / √(1 − v²/c²)
- Δt — 膨胀时间 (s): 观察者看到时钟运动经过时所测得的时间间隔
- Δt₀ — 固有时间 (s): 与时钟一起运动的人所测得的时间间隔
- v — 相对速度 (m/s): 时钟相对于观察者运动的快慢
- c — 光速 (m/s): 宇宙的极限速度，约为每秒3×10⁸米
- γ — 洛伦兹因子 (none): 在该速度下时间膨胀和长度收缩的倍数
一艘宇宙飞船以0.8倍光速的速度掠过地球。一名宇航员用自己的时钟测得她的一次心跳用时3秒。按照地球上观察者的测量，这次心跳需要多长时间？
- v = 0.8 c
- Δt₀ = 3 s
- γ = 1 / √(1 − 0.8²) = 5/3
- Δt = γ · Δt₀ = (5/3) · 3 s
Δt = 5 s