所謂的“同時(shí)”也是相對(duì)的 相對(duì)論世界里的同時(shí)是怎樣的

狹義相對(duì)論是愛因斯坦于1905年提出的一種描述運(yùn)動(dòng)物體的理論，它的核心思想是時(shí)間與空間是相互關(guān)聯(lián)的，而不是單獨(dú)存在的兩個(gè)概念。狹義相對(duì)論中有兩個(gè)重要的概念，分別是同時(shí)性和長(zhǎng)度壓縮。這兩個(gè)概念在不同的參考系下會(huì)有不同的表現(xiàn)，導(dǎo)致了一些令人困惑的悖論。

1、假設(shè)有一列高速運(yùn)動(dòng)的火車，火車的中間有一個(gè)隨時(shí)可以亮起的光源，車內(nèi)和車外都有一位觀察者。當(dāng)火車經(jīng)過站臺(tái)的時(shí)候，車內(nèi)的光源向兩邊發(fā)射出兩道光線，那么他們觀察到的情況會(huì)是相同的嗎？

對(duì)于火車上的人來說，他相對(duì)于火車靜止，因此兩束光線同時(shí)到達(dá)車頭和車尾。但對(duì)于站臺(tái)上的人來說，由于光速恒定且火車向前行駛，光線到達(dá)車頭的距離大于到達(dá)車尾的距離，所以在站臺(tái)上的人看來，光線是先到達(dá)車尾再到達(dá)車頭。也就是說在火車上發(fā)生的同一件事情，對(duì)于火車上的人來說是同時(shí)發(fā)生的，但在車外的人看來是有先后順序的，這就是狹義相對(duì)論的同時(shí)相對(duì)性，即在一個(gè)參考系中同時(shí)發(fā)生的兩件事，在另一個(gè)參考系看來不是同時(shí)發(fā)生的或者說同時(shí)也是相對(duì)的。

2、根據(jù)狹義相對(duì)論，物體在運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度會(huì)被壓縮，即尺縮效應(yīng)，而這種效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)悖論，一列高速運(yùn)動(dòng)的火車，經(jīng)過一個(gè)與火車長(zhǎng)度相同的隧道時(shí)，火車和隧道的長(zhǎng)度還是相同的嗎？

要解答這個(gè)問題，我們需要考慮火車司機(jī)和隧道管理員兩種角色觀察到的情況。當(dāng)火車高速駛?cè)胨淼罆r(shí)，在火車司機(jī)的參考系看來火車是靜止的，而隧道則是向著火車高速運(yùn)動(dòng)而來，隧道的長(zhǎng)度應(yīng)該收縮變短。但從隧道管理員的參考系來看，隧道是靜止的，火車是高速運(yùn)動(dòng)的，火車的長(zhǎng)度應(yīng)該收縮變短。

隧道管理員的觀點(diǎn)是火車的長(zhǎng)度更短，而火車司機(jī)的觀點(diǎn)是隧道的長(zhǎng)度更短。為了驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)，火車司機(jī)和隧道管理員分別設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。隧道管理員的實(shí)驗(yàn)是在隧道兩頭放置兩個(gè)閘門A和B，當(dāng)火車完全進(jìn)入隧道后，把隧道前后的閘門關(guān)一下再瞬間打開。由于他的觀點(diǎn)是火車比隧道短，所以閘門不會(huì)觸碰到火車�；疖囁緳C(jī)的實(shí)驗(yàn)是在火車兩頭裝有煙花，當(dāng)火車車頭剛出隧道時(shí)，火車兩頭同時(shí)發(fā)射煙花。由于他的觀點(diǎn)是隧道的長(zhǎng)度更短，所以煙花都應(yīng)該會(huì)發(fā)射到隧道外，結(jié)果是他們的實(shí)驗(yàn)都成功了，但這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是相互矛盾的。

事實(shí)上，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在理論上都是可以成功的，因?yàn)樵讵M義相對(duì)論中，長(zhǎng)度壓縮和同時(shí)性相對(duì)性都是相對(duì)的，即取決于不同的參考系。因此，從不同的參考系下觀察同一事件，會(huì)得到不同的結(jié)論，這就是狹義相對(duì)論的悖論之一。需要注意的是，雖然不同的觀察者得到的結(jié)論不同，但這并不意味著他們的結(jié)論都是正確的，而是要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析和判斷。