11 测定值会缩小 光速恒定带来的奇特现象之二

现在要思考的问题是，在光速恒定的前提下，测得的运动状态下的物体的长度是否也会有所变化呢？

箱子过隧道的实验

为了解决这个问题，我们借用前文那个测量运动中钟表会变慢的箱子来进行实验。

此时的实验是这样的：假设箱子会通过一定的路线，我们在这段路线上放置着一个隧道（屏障物）；接着，我们设想箱子穿过隧道需要花费的时间。由前文的那个实验我们可以知晓，从箱外来看的话，运动中的箱子里面的钟表时间会走得更慢。

现在进行一项假设，现在箱子外面的人正拿着一只钟表来测量箱子穿过隧道的时间，如果他测得的时间是10秒，那么箱子里面的钟表却只走了5秒而已。

我们再试着从箱子里面的人的角度来考虑，对箱内的人而言，如果认为他是处于静止状态，而隧道是处于运动状态。根据同样道理，再以公交车为例，当汽车发动时，车内的乘客相对汽车是静止的，但相对于车站是运动的。再回到箱子的例子，箱内人测得的速度与外面的人测得的箱子的速度方向是恰好相反的，但是大小几乎相同。

现在，我们再试着重新思考刚才的假设。尽管箱子是以相同的速度穿过相同的隧道，由箱外的人来看的话，所用的时间几乎是10秒钟；而对箱内的人而言，却只用了5秒钟而已。

令人费解的实验结果

乍听之下实验结果令人费解，不过参照下列说明进行思考的话，疑惑就会全部解开了。总归一句话，由箱内的人来看的话，运动中的隧道长度会比静止时测得的长度更短。为了更容易地理解这个道理，我们可以更简单地表述上述实验的结论：如果将隧道移开的话，所有的东西包括尺子，一旦发生了运动，其运动方向的长度看起来都会缩小。

把运动状态下的人的时间和空间的尺度与静止中的人的时间和空间之尺度相比较的话，可以发现二者的显著不同。而造成这变化的原因在于不论处于何种运动状态下的人来测量，所得之光速都是完全相同的。

在此之前，科学家曾提议使用以太（能媒）为媒介物，现在则可以说完全没有这个必要。至于变化的程度，则取决于速度的大小。如此一来，运动速度越快，时间走得越慢，而寿命则可以延长。然而，就实际问题而言，由于光是以每秒30万千米的惊人速度行走，但它并不曾对我们的人生有多大影响。

这里顺带提一下那个安德堡号的速度，大概是每秒100千米左右吧。这个变化之所以被提出来讨论，不过是因为和光速相比，它拥有令人无法忽视的运动速度。

物体运动方向的长度变化

箱子过隧道的实验

由前文的实验我们可以知晓箱子里面的钟表时间会比箱子外面的钟表的时间走得更慢。为什么箱子以同样的速度过隧道，箱子里外的人却测出不同的时间呢？

实验结论 理论上人可以长生不老。运动状态下的人的时间和空间的尺度与静止中的人的时间和空间之尺度是显著不同的，造成这种变化的原因就在于光速的恒定。运动速度越快，时间走得越慢，而人的寿命则可以延长。不过任何速度与每秒30万千米的光速相比，都是可以忽略不计的。