时变是指因速度的存在而造成的时间变快或时间变慢。实质上是时间间隔的变化。
时间变慢是时间间隔变大造成的,时间变快是时间间隔变小造成的。
如何解释这种现象呢?
很简单,例如,两个读数相同的时钟A和B,A静止不动,B在飞船中以接近光速的速度远离A。这时A与B距相互之间的”现在”越来越远。
如果它们的速率还是相同的话,那看到的就是对方的现在,而不是距对方的现在越来越远;
如果看到的时钟速率变快了,那看到的就是对方的未来,而对方还没有到未来,这也不是距对方的现在越来越远;
只有看到的速率慢了,才叫距对方的现在越来越远。所以A与B都看到对方的时间慢了。
当B与A之间因速度而变得越来越近,就会出现时间变快。因为A与B各自距对方的将来越来越近,所以会看到对方的时钟的速率变快了,这和上面的分类解释道理一致。
当A与B都静止不动时,各自距对方的现在间隔不变,所以速率相同。
在所有的关于相对论时间变化的描述中,有一句话是至关重要的,就是地球上的人发现运动的时间慢了,但飞船中的人却觉察不出这种变化。这是为什么?—— 因为它本身就没有变。那为什么我们看到的的确是慢了?—-因为我们和飞船处于不同的时空,因而就有了不同的标准,所以测量结果也不一样。
这样,我们再时边的情况下,观察到的结果是不可信的,因为我们观察到的20分钟,或许是时间变慢,只有10分钟,而观察到的10分钟,也许是时间变快的20分钟。这对天文学上的观察有重大意义。
有一点需要指出,就是在低速运动中,也存在时间变慢和时间变快,只是微乎其微,觉察不出来。
总之,在运动速度越来越接近光速时,我们通常的关于相对运动的直觉都是错误的,这一点是不容置疑的。