問道物理|美麗思索
1905年愛因斯坦發表狹義相對論到目前為止已有一百多年，人們對狹義相對論的話題依然不斷，對它研究和探求從沒斷過，由于時空的相對論點燃了人們對時空旅行的夢想。
時間是多么的寶貴，倘若能將時間留住，回到過去更改錯誤動量定理和能量定理，或未來的人帶來高科技成果等等，在許多懸疑文章、影視作品中這是時常出現的一個故事背景。這都緣起下邊這速率與時間的相對論公式：
按愛因斯坦這個理論，運動能延長時間。假如飛船一旦接近光速飛行時，在飛船上過三天可能相當于月球的一年。
這個公式是怎樣來的呢？狹義相對論最重要的一個根據是光速不變的假定，就是對任何觀測者而言，光的速率是不變的。比方說，你在空中飛行的客機上檢測一個光源發出的光速，和在地面上站著測同一個光源的光速都是一樣的。
據此，按洛倫茨變換，推導入了上述時間公式，這個具體推論過程對于普通人來說是相當的冗長，因而不在這兒重復。
這兒有個簡單的方式就可以推論，就是采用神奇的三角與勾股定律
1、請看右圖，相對論時間三角。
相對論時間三角
右邊的圖是表示一個光子鐘，在靜止歲月來回走過的光程和時間；左側是光子鐘以速率往右運動時，底邊是在地面觀察者看見的光子鐘走過的路程時間是，是光速。
因為光速在任何方向上對觀察者不變，所以就構成了左邊的直角三角形。按照勾股定律：所以整理得：
這就是神奇的狹義相對論時間公式，就如此簡單。
2、這個是寬度的狹義相對論公式三角示意圖：
寬度三角
也是可以推導入：
3、再看下邊這張圖：
能量動能三角
下邊是狹義相對論推出運動物體總能量公式，是動能，是靜態質量。
里面是相對論能量和動量組成的三角，在相對論里的總能量不是簡單的動量的能量加上靜態的能量，而是服從勾股定律，有沒有看明白這個是矢量的乘法。
從這個三角看，一個有靜態質量的物體具有的動量的能量永遠大于物體總能量動量定理和能量定理，所以有靜態質量的物質不可能達到光速，只能接近光速。
4、上述這個公式的推論也比較復雜，有沒有簡單的辦法，請看右圖質量的三角：
質量的三角
質量的三角是狹義相對論中最神奇的三角，它是運動物體矢量動量的相乘三角：
（，從這個公式可以推出，
，是不是很熟悉？
從這張圖可以看出，物體靜止時雖然具有的動量，也就是說看似靜止的物質可能是光速運動的。
從里面的的質量勾股定律，在多項式兩側乘上，就可以得到:
，因為，，所以就得到：
，這個相對論總能量公式。是不是很神奇？
見到這結果的男子伴，你對此有何看法？
END
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