朋友問及相對論中的同時性,我設想了這樣一個狀況來解釋:
大尺度空間中四個位置 A,B,C,D。
宇航員Ya 和 Yb分別從A和B飛往D。他們在起飛時各自向C位置的觀測員Yc發一個訊號。C在A和B之間距離的中點,就是說距離AC=BC。
事件:Ya和Yb出發時發出的訊號同時到達C。Ya與Yb也同時到達D,到達後向Yc發出訊號來告訴他。然而,由於相對論原理,Ya與Yb各自飛船內時鍾對全程飛行時間的讀數Ta與Tb可能是不一樣的(因其飛行速度、距離、路線不同)。
於是:“Ya與Yb同時出發”這個結論中的同時性隻對Yc有效--因為他們出發時各自發出的訊號飛行了相同的距離而同時到達Yc。而對Ya與Yb各自來說,他們的出發並不具備同時性--這是因為:他們同時到達D,而飛行全程需時卻不同。就是說,對他們各自來說,對方出發的時間不同於自己出發的時間。
如果上麵的設想是正確的,那麽,可否這樣闡釋:所謂同時性,最初隻能在同一個地點定義--這顯然是不證自明的,譬如,Ya與Yb同時到達D,然後握手。且稱這個同時性為第一類同時性。
那麽,在上麵狀況中,Yc得出Ya與Yb同時起飛的結論則是基於他們起飛時發出的訊號在C地具備第一類同時性,再經過運算所得。顯然,第一類同時性與第二類同時性是不完全相同的。第二類同時性隻對觀測的Yc有效。
愛因斯坦說時間隻是時鍾的讀數,即時間是local的,不存在一個universal的抽象的時間讓我們說:此刻的宇宙各處正發生著什麽,雖然我們當下隻看到眼前發生的。
上麵的設想有效嗎?闡述正確嗎?
謝謝。