尺缩钟慢之动钟变慢——思想实验推导狭义相对论（七）
一. 《摆正光速不变原理与狭义相对论的关系》
二. 《事件发生位置的相对性》
三. 《事件同时发生的相对性》
四. 《时间与空间的相对性》
五. 《封闭实验的对称不变性》
六. 《尺缩钟慢之动尺收缩》
思想实验
假设有两条相互平行的直线轨道 r1 和 r1’。
它们的间距固定不变，并且相对于彼此做匀速直线运动。
两条轨道上都均匀布满了无数探测器。
探测器可以探测到各个方向来的光，并记录下探测到的时刻。
这两条轨道上各自固定着一个定时炸弹 r1.ttb 和 r1’.ttb。
这两颗定时炸弹的时钟在相对于彼此静止的情况下走时一样快，从触发计时到爆炸的时间间隔相等。
它们固定的位置确保了在实验过程中 r1.ttb 与 r1’.ttb 一定会相遇。
r1 和 r1’ 的间距足够小，
使得 r1.ttb 和 r1’.ttb 在相遇时会相互触发计时；
使得 r1.ttb 爆炸会瞬间在 r1 和 r1’ 上都留下代表爆炸发生位置的痕迹 b.m 和 b.m’；
使得 r1’.ttb 爆炸会瞬间在 r1 和 r1’ 上都留下代表爆炸发生位置的痕迹 b’.m 和 b’.m’。
r1.ttb 爆炸发出的光 r1.ttb.l 和 r1’.ttb 爆炸发出的光 r1’.ttb.l 相遇时实验结束。
所以实验结束时，
在 r1 上的 b.m 和 b’.m 之间，一定有某一个探测器 r1.d，其所记录的探测到 r1.ttb.l 和 r1’.ttb.l 的时刻是相同的；
在 r1’ 上的 b.m’ 和 b’.m’ 之间，也一定有某一个探测器 r1’.d，其所记录的探测到 r1.ttb.l 和 r1’.ttb.l 的时刻是相同的。
由以上描述可知每一次实验都是封闭的，而且都可以找到一个 p0 点使得实验对于 p0 是中心对称的。
这里有疑问的话可以看一下《封闭实验的对称不变性》
下图以 p0 为参照物展示了某一次实验：
推导
由于实验对于 p0 是中心对称的，
所以对于 p0 来说，两颗炸弹一定同时爆炸，两条轨道一定相对于 p0 做匀速直线运动，速度大小相等方向相反；
所以对于 p0 来说，两颗定时炸弹爆炸时的位置一定以 p0 为中心对称；
所以对于 p0 来说，r1.ttb.l 和 r1’.ttb.l 一定在 p0 处相遇；
所以对于 p0 来说，实验结束时 r1.d 和 r1’.d 都位于 p0 处。
光的传播需要时间，两条轨道又在相向运动。
所以对于 p0 来说，从炸弹爆炸到实验结束的这段时间，b’.m 一定向 p0 靠近，b.m 一定远离 p0。
所以对于 p0 来说，实验结束时 r1.d 与 b’.m 之间的距离一定小于 r1.d 与 b.m 之间的距离。
b.m 和 b’.m 是 r1 上的痕迹，r1.d 是 r1 上的一个探测器，它们在 r1 上的位置都是固定的。
所以 r1.d 与 b’.m 之间的距离和 r1.d 与 b.m 之间的距离的长短关系（谁长谁短）不会随时间而变化，且和参照物的选择无关。
在一根棍子上刻上三道印儿，中间的印儿距离左边的印儿比较近。
那么无论何时，中间的印儿都距离左边的印儿比较近，
也不可能因为选择不同的参照物，就发现中间的印儿距离右边的印儿比较近，或者位于正中间。
比如一把刻度尺，无论什么时候，无论对于任何参照物来说，都不可能是7cm比3cm还要长（3cm刻度与0cm刻度间的距离一定小于3cm刻度与10cm刻度间的距离）。
所以对于 r1 来说，r1.d 与 b’.m 之间的距离一定小于 r1.d 与 b.m 之间的距离。
所以对于 r1 来说，r1.ttb 比 r1’.ttb 爆炸的早。
对于 r1 来说，r1.ttb 是在 b.m 处爆炸的，r1’.ttb 是在 b’.m 处爆炸的。
而爆炸发出的光相遇的位置 r1.d 距离 b.m 远，距离 b’.m 近，显然是距离远的爆炸的早。
同理对于 r1’ 来说 r1’.ttb 比 r1.ttb 爆炸的早。
所以对于一个参照物来说，一个时钟在运动时比静止时慢。
一. 《摆正光速不变原理与狭义相对论的关系》
二. 《事件发生位置的相对性》
三. 《事件同时发生的相对性》
四. 《时间与空间的相对性》
五. 《封闭实验的对称不变性》
六. 《尺缩钟慢之动尺收缩》
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