6.3 爱因斯坦心目中的宇宙思维激活 世界上有各式各样的钟：砂钟、电钟、机械钟、光钟和生物钟，如图 6-3-1 所示.既然运动可以使某一种钟变慢，它一定会使所有的钟都一样变慢.这种说法是否正确呢？图 6-3-1 提示 将不同类型的两架钟调整到速度相同，并将它们密封在一个盒子中，再让该盒子匀速运动.如果运动对一架钟的影响比另一架大，则坐在盒子里的人就能看到两架钟的差别，因而可以知道盒子是在运动，显然这违反了相对论的基本原理：一个密闭在盒子中的人是无法辨认自己是处于静止状态，还是匀速运动状态的.所以一架钟变慢时，所有钟必定都变慢，且变慢的程度一定严格相同.自主整理一、爱因斯坦的时空观1.“同时”的相对性 “同时性”在惯性系中，在低速时是没有疑问的，例如一列火车在做匀速直线运动，在某车厢中的中点一个人点燃一支蜡烛.他看到车厢前后两壁是同时被照亮的，地面上的人也应认为前后壁都是被同时照亮的.但有了光速不变原理时，情况就不一样了，当火车速度较大时，地面上的人将认为光先到达后壁 ，而后达到前壁.这就是“同时的相对性”.2.时空的相对性 假如有一个事件 P 发生，在参考系 A 中的坐标为（x，y，z），发生的时间为 t，在以速度 v 运动的参考系 B 中的坐标为（x′，y′，z′），发生的时间为 t′，则有变换公式： 爱因斯坦的时空相对性揭示了时间、空间与物质运动存在着内在的不可分割的联系，并给出了它们之间的定量关系.二、两个奇特的效应1.长度收缩效应物体静止长度 l0和运动长度 l 之间的关系为：l=l0 上面的式子说明，相对于地面以速度 v 运动的物体，从地面上看，沿着运动方向上的长度变短了，速度越大，变短得越多.2.时间延缓效应Δt= 上面的式子具有普遍意义，当从地面观察以速度 v 前进的火车时，车上的时间进程变慢了，不仅时间变慢了，物理、化学过程和生命的过程都变慢了，但车上的人都没有这种感觉，他们反而认为地面上的时间进程变快了.三、爱因斯坦的质量公式经过严格的证明，物体有静止质量 m0和运动的质量 m，它们之间有如下关系：m＝ 从上式可以看出，当物体（一般是粒子）的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量.四、质能关系按照相对论和基本力学定律可推出质量和能量具有如下关系：E=mc2这就是著名的质能关系.如果用 Δm 表示物体质量的变化，ΔE 表示能量的变化，那么它们的关系可以表示为ΔE=Δmc2该式表示，随着一个物体质量的减小，会释放...
