短;山顶的摆钟比山脚的摆钟走得慢……这样的例子比比皆是,可是谁也没有说时间膨胀或收缩了。由于有运
动时钟延缓效应,光源在运动时发射的光线频率比其静止时发射的同种光线的频率大,每个振荡周期相应缩短
了,假如以铯原子在静态条件下发射光波振荡
发射的光波由于振荡周期变短了,振荡
个周期持续的时间为 秒,则铯原子在动态条件下
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个周期持续的时间不需要 秒,也就是在静系标准的 秒时
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间内,在动系不止振荡
个周期。
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标准是某一特定情形下的数值。事物是普遍联系的,在制定标准时不可能囊括所有的影响因子,而只能考
虑影响标准的几个主要因子。但是在国际计量大会给秒的定义中,任何限制性的条件都没有,只要振荡
个周期就是 秒,这就是说没有什么因素能影响原子辐射电磁波的振荡频率,这是不对的,实际
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上,在电磁波发射之时,有很多因素影响电磁波发射频率。既然电磁波振荡频率不同,振荡同样多个周期数所
需时间就不会一样。要确定统一的单位时间标准,首先必须界定选作标准的特定条件,如铯原子在地球位于近
日点时赤道海平面处静态条件下发射的那条特定射线振荡
便没有一般。
个周期所持续的时间为 秒。没有特殊,
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速度与原子钟的快慢有不可分割的关系,下面用光速来阐述单位时间标准问题。假若确定近日点赤道海平
面上的光速为 ,这里隐性定义了“秒”的条件和标准。定义中界定了几个限定性的条件,实际
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上还有许多影响光速的因子,如月亮的位置。所以标准在制定时,先天就不是一个十分确定的数值,而只是一
个既精确又模糊的范围。另外,标准也不是一旦确定后就亘古不变了。世界上的一切事物都在运动、发展和变
化之中,条件变了,标准不可能不变,如太阳时刻在发生聚变反应,释放巨大的能量,质量在不断减小,如此
要影响到近日点的距离,地球的绕行速度也会随之发生变化,进而影响到地面发射的光速也要发生变化。话说
回来,既然是标准,当然具有一定的稳定性,这样才有作为标准的意义和价值。在标准的定义中,凡未界定的
条件是次要的,对标准的影响非常有限。而定义中界定到的条件,一般说来,其变化也是非常缓慢的,如上面
光速定义中近日点的日地距离。在一定范围内和一定精度内,标准仍不失为标准,因此经典力学定律和公式在
很大范围内和精度内是基本正确的。标准的稳定性是相对的,更科学的做法是,实事求是,找出变化的规律,
修正和统一变化了的标准。
在各个基本量中,长度和质量自身是不变的,时间本质上也是不变的,不存在“时间膨胀”问题。但是,
单位时间标准毕竟是人为制定的,它在物体的运动中悄然发生着变化,而人们却浑然不知。很多物理量的变化
的总根源来自于单位时间变化,弄清楚了单位时间的变化,相对论中许多问题就迎刃而解了。
T
c T =c T
研究表明,任意两处光速(内在光速)之比等于该两处同种光线振荡周期( )之反比,关系式为:1
。
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