在中子星表面,重力场强到会让时间比地球时间延迟了30%。从这种星球看到我们这里发生的事件,就像把录影带往前快转一样。黑洞更是时间扭曲的极端范例:在它的表面上,时间相对于地球而言是静止不动的,这表示如果你从黑洞旁边掉进去的话,则在你到达表面的那一小段时间内,外面的宇宙就已经历了沧海桑田的永恒。所以自外界看来,黑洞附近的区域简直是时间的化外之地,因此,如果有位太空人可以贴近黑洞再折回而毫发无伤的话,那他应可跃入远远的未来。
严格来说光速是世界上最快的速度,但人类根本没办法达到光速,科学界断言人类现有的飞行器想达到光速除非同时燃烧地球上所有的能量。
换句话说人类能理解的推理无非是物质反作用推进力,然而这是自然界最落后,利用效率最低的办法。也就是说人类想实现光速旅行和时光机的发明就得找到另一种外引力方式,而想要实现这点,是难上加难!
如果一个钟,以0.5倍声速从原点远去,我们会听到什么现象呢?
一秒钟时,它距离原点0.5声秒距离报1秒,但这个事件我们在原点听见,需要再过0.5秒,于是我们发现,在本地钟1.5秒时,远处的钟报1秒,本地钟3秒时,远离的钟报2秒,也就是我们在忽略测量时间时,误以为远去的钟慢了。而且速度越快,钟慢得越厉害。超过声速我们将追上钟以前发出的声音,也就是先听到钟敲3下,报3点,再听到钟敲2下,报2点,然后听到钟敲1下,报1点,这就是超过声速时间倒流现象!
钟慢、尺缩、时间倒流现象,都可以用声音试验做出类似效果,被称为多普勒效应。
然而,尽管看起来相似,多普勒效应和相对论有以下几点区别:公式不同。观测者相对于介质静止时,多普勒效应的“钟慢”(或“钟快”)公式为△t=△t0 (u+v)\/u,其中v为声源相对于观测者的远离速度,接近时v取负号,△t和△t0分别表示观测者听到的时间和原有的时间,u表示声速。而相对论中惯性参考系的公式为△t=△t0\/sqr(1-v^2\/c^2),△t0为原有的时间,v为光源相对于观测者的远离速度,c为光速。
△t的含义不同。在相对论中,△t的含义是首先先在观测者所在参考系中的不同点校对时间以使时钟同步。然后光源到哪里,就用哪里的时间。换句话说,光源到达A地方这个事件和到达b地方事件的时间间隔△t是指在观测者所在参考系中A地方和b地方的时钟所记录的事件的发生时间的差。而在声音实验中,△t的含义是声音传到观测者处的时间间隔。若在声音实验中采取相对论△t的含义,将得到△t=△t0;若在相对论中采取声音实验△t的含义,将得到光的多普勒效应公式△t=△t0\/sqr[(1+v\/c)\/(1-v\/c)]。