主题：现在似乎终于懂了狭义相对论，解释一下 -- 陈经

最后那个绕圈问题，是我当年学广义相对论的一道习题。其实道理也是简单的，在广义相对论里物理规律是在每一个local点定义的，这样，最后两个体系其实建立起各自的每时每刻的局域惯性系，二者之间的时间对准得取决于二者之间的各自经历的路径中的“等效引力场”的变化。在其中一个人看来你是在做圆周动，在另一个人看来你并不是在做圆周运动，这样二者其实所处的时空还是不一样。比如（这个实验可能和主旨有些偏离）我们可以设计这样的一个假想实验，A和B有一定的间距，假定在某一个时刻在B在C位置时A和B的时间是对准的，然后让B绕着A转（在A看来），而后回到C位置，严格的广义相对论的计算结果是，B的时间确实过得更慢。返回问题也是一样的，如果是等质量一个离开最终再返回的的飞船上的人一定比离开那个点上的人要年轻。这里没有说是谁相对于谁在加速的问题。因为我前面提到了，加速度的四矢的缩并所成的标量是一个不变量，这个不变量无论在出发点的人看来还是在离开的人看来都是不变的，这样由这个不变量所得到最后的时间差也是绝对的，而不取决于你是在哪一个参照系。具体计算请参照Landau的经典场论一书中第一章的最后一道例题。另外，在严格的广义相对论框架里，计算结果是一样的。

问题并没有那么神秘，只是在狭义相对论框架里“加速度的四矢的缩并所成的标量是一个不变量”这对我来说还不知道如何用更加通俗的言语来解释罢了。说白了就是，当一切都是如此的“相对”的时候，我们需要找到其中不变的东西，这不变的东西一般有几何或者拓扑的意义了，而只有找到这不变的量时我们的答案才是有普适意义的。

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如果宇宙是闭合的，也就是说，向某个方向不断前进，最终会回到出发点。在这个假设下，在离去的人走过一半宇宙之后，会出现什么情况？当离去的人走过接近整个宇宙之后，又会有什么情况？

假设离去的人的运动是匀加速到接近光速，然后保持速度。

我的理解也就到这步，但接着想不太清楚旋转起来的问题。

比如，一根木棒以中心旋转，那么相对中心来说，两个端点的时间都在慢？但是如果有两个木棒进行同轴反转呢？

类似的实际例子是卫星。两颗同轨道反向旋转的卫星，当他们交错的时候，他们的相对时间是一样快的么？

还有，自旋能减慢时钟么？

这个类似于孪生子佯谬，回答是，是的，当他们交错的时候，他们的相对时间是一样快的，但都比地球上的钟慢点。

黑洞有质量吗？黑洞不是所谓的负物质吗？

这么说来,所谓狭义,就是自然认为一个物体是匀速的作为参照物,另一个物体是加速的.广义呢,就是两个物体,以谁为参照物都是要考虑的.

那么这个广义的里面时间究竟是怎么回事呢?还有,作为加速的爸爸,他的飞船的时间慢了,然后他的身体的生理状况也真的是跟着"慢了"的时间走的吗?这也太神奇了...这么说就是真的有神仙了,天上一天,人间一年嘛.

晕倒了！看不懂啊.....

黑洞不是负物质。

黑洞的质量是黑洞非常重要的性质，事实上，黑洞的所有特性仅由三个量刻画：质量、角动量、电荷。这就是黑洞无毛定理（其实是说只有前面提的三根毛）。这三个性质确定下来，黑洞的所有特性都被确定下来了。

因为黑洞有质量，所以它也有万有引力，于是可以通过这个性质来找到黑洞。比方说有些恒星和黑洞组成双星系统，互相绕着转。虽然我们不能直接看到黑洞，但是我们发现那颗恒星绕着一个看不见的东西转，就可以知道那里有可能有一个黑洞，并且计算出它的质量来。

这是对的，爸爸的身体生理状况也会很年轻。要不然讨论这个就没意义了。而且这个效应似乎已经在实验上得到证实了。

这个，准确的说，狭义相对论先验的认为，世界上运动的东西可以分成两类，一类在做匀速直线运动，或者说惯性运动，另一类则做加速运动。你可以指着一个东西问，他是做惯性运动还是加速运动？狭义相对论认为这个问题有个唯一的答案。但是，为什么会这样，狭义相对论回答不了。这当然显得不漂亮，这也是爱因斯坦要创立广义相对论的两个原因中的一个。广义相对论里面不存在这个区别了，或者说，把这个区别和质量自然的连起来了。

不是我现在可以理解的。

原子，你说的那个什么宇宙垫子啊，凹陷啊，然后小的被大的吸过去就是水往低处流差不多的意思啊。是不是就是时间简史里空间时间“弯曲”的那种说法啊。。。我看到那里就看不下去了，现在听你一说，好像有点明白了。

时间这个概念，在相对论中就属于比较抽象，但是能够理解的概念。当然了，因为其抽象，所以理解起来要花点功夫，甚至要学点数学。

你说的垫子和凹陷，我没看过书，不知道指的是什么，不过看你这部分描述，很可能指的是时空的弯曲，也就是时间简史里面提到的东西。很多科普书，都用一个凹陷的曲面，来类比弯曲的时空。很遗憾这种类比其实是非常不确切的，但是这也是没办法的事情，因为时空弯曲这个概念，我觉得真的要学点数学才能理解呢。当然我这么说，其实也许是因为我还没真正理解吧。

所以我以前多次说过，不要去试图想象时空是如何弯曲的，因为这里的弯曲，完全是个数学名词，他是从我们通常碰到的弯曲的形状里面引申出来的，不过这个引申的程度很高，以至于我们无法单纯从原始的含义，来推测这个引申义。这就好比，我们汉语中“算了吧”这个词组，现在的意思是，不管这个事情了，顺其自然，放弃努力的意思。但是最早这是算命的招揽生意的话，劝那个老百姓，你就别努力拒绝我的提议了，就在我这里算一掛吧，算了吧算了吧。你说如果你光知道这个最早的意思，可怎么去猜现代汉语里这个“算了吧”的意思啊。

所以啊，好多不学物理，但是喜欢物理的朋友，问我怎么理解时空的弯曲这件事情，我的建议就是，算了吧。。。