数学家是怎么理解时间这个问题的（动的时间为什么会比静止的时间更慢）

上篇文章中，大家纷纷提到了时间。认为小编对于时间的表述是有问题的，事实上，我们很难对于时间给出一个定义，因为那经常会把时间给带进来，犯了循环定义的错误，变成了在语言上转圈。

小编将采取一种实用的方法，将时间具体定义为钟表测量的东西。我们将钟表看成匀速、规则、循环运动的测量仪器，通过时针和分针的转动圈数来确定时间。

当然了，有人可能会说：规则的循环运动这句话本身也隐含着时间的概念。是的，因为“规则”本身就是代表每个循环的时间间隔相同。从实用角度出发，我们希望钟表反复循环，不受任何改变。

现在，小编已经用钟表定义了时间；下一步，我们就开始认识运动如何影响时间的流逝！当然，这个问题可以转换为运动如何影响钟摆的“滴答”？首先，要先确定一点：机械零件的因素我们并不考虑。我们只是讨论：运动如何影响钟表的节律。

科学家为此，引入了一种“光子钟”。这种光子钟由架子上的两面相对的小镜子组成，光子在两面镜子上可以来回反射。两面镜子距离15cm。

根据光速，光子来回一趟需要十亿分之一秒。科学家把光子一次的往返作为光子钟的一次“滴答”。嘀嗒10亿声就意味着经过了1秒。

两面平行镜子构成的光子钟，中间有一粒光子

光子每完成一次往返，钟就“嘀嗒”一声

此时，我们用光子钟来测量两件事的时间间隔。只需要计算出“滴答”的次数，便可以得到对应的时间。比如，博尔特的百米赛跑过程中，光子来回的次数为98亿次，那么我们就知道他跑了9.8秒。

运用光子钟的原因是，它的力学性质简单，可以摆脱外来影响，帮大家认识运动如何影响时间过程。我们观察一下桌子上的光子钟是如何计时的。同时，大家可以思考一个问题：运动的钟与静止的钟，会有同样的“嘀嗒”吗？

前面是静止的光子钟，另一只光子钟匀速滑过

对于这个问题，我们在自己的角度看光子在钟内该走的路径。如上图，光子从钟底出发，到达上方镜子。在大家眼中，钟是运动的，光子的路径应该像下图这样。如果光子不走这条路，就会错过上方的镜子，飞向空中。

但是，滑动的钟也可以说自己是静止的，其他物体是运动的。因为，光子一定会抵达上方的镜子，然后从上面反射到下面的镜子，敲响滑动的钟。

不过，此时光子的路线为两条斜线，比静止在钟里从上到下的直线更长。在观察者的角度：光子不仅上下运动，还随滑动的钟做斜线的左右斜线运动。

在前几天的文章中，我们论述了光速不变的原理。事实上，滑动钟与静止钟一样，光子都以相同的速度运动。但滑动的钟路线更长，因此，它的“滴答”声会比静止的钟更慢。

我们认为滴答声反应时间的长短。假如我们用滑动的钟，我们会发现，运动的时间变慢了光子在滑动的钟里需要飞过更长的路径，所以它“敲响”的钟声会比静止的钟声少。

这个简单的论证说明，从我们的视点看，运动着的光子钟比静止的光子钟“嘀嗒”得慢。而我们已经认为“嘀嗒”的次数反映了经历时间的长短，因此我们看到，运动的时间变慢了。

可能有人会说，这不过是滑动的光子钟的路线较长而已。假如我们的手表测得的时间也会变慢吗？我们把手表和光子钟同时固定在火车的地板上，此时的火车沿着轨道匀速直线运动，车厢没有窗户。

根据相对性原理，此时的车上的人无法判断列车是否在运动。但如果手表和光子钟不同步，人们就可以发现运动的效应。因此，我们用两种表测相同的时间间隔。实验中，我们会发现，只要在相对运动，钟表就会测出不同的时间节律。

这时，光子钟的实验说明，静止与运动的时间差，在于飞行路线的距离。当然，这也决定于钟滑动的速度。从观测者的角度看：钟滑动越快，光子飞行距离越长。因此，滑动的钟滑动越快，它的滴答节律就越慢。

因此，这个理论我们得出：运动观察者的时间过得比静止观察者的慢。这就是真实的区别。最后，大家对于这一理论，有什么看法，欢迎在评论区留言！