㈠ 時間膨脹質疑
鄭銓在其物理問題討論區的質疑[1]引發了一場關於時間膨脹效應的討論。盡管時間膨脹是狹義相對論的基礎，許多物理學家通過不同實驗驗證，如氫離子極隧射線實驗[1]、運動原子核發射射線實驗[2]、穆斯堡爾效應實驗[3-5]以及原子鍾飛行實驗[10]等。這些實驗展示了橫向多普勒效應、原子鍾速度差異和介子壽命延長等現象，被解釋為時間膨脹的證據。
然而，作者認為這些實驗並不能直接證明時間膨脹，因為可能存在其他物理原因。橫向多普勒效應可能與巧合相符，而非理論的必然結果。飛行原子鍾變慢可能由其他物理因素造成，如重力變化。關於介子壽命的實驗，速度變化和蛻變過程的細節尚存疑問，不能作為直接證據。至於雙生子佯謬，盡管理論上通過加速和減速解釋，但這種解釋與相對論的基本相對性原則相矛盾，因為加速和減速同樣是相對的。
盡管有實驗數據支持，但沒有一個實驗能驗證兩個坐標系之間的相互時間膨脹。作者認為，要解決這些爭議，需要更深入研究空間收縮和時間膨脹的相互作用，以及原子運動時輻射光子頻率的變化，這些現象可能與相對論的預測不符。比如，中性原子運動時，光子頻率的改變需要考慮光子質量和吸附引力量子的影響，這與狹義相對論的時間膨脹理論並不完全吻合。
(1)可以證明時間膨脹的實驗擴展閱讀
時間膨脹是說時間並不是永遠以人們感受到的現在的這種速度進行的，它也會發生變化。它一般是和速度有關的。速度越快，越接近於極限速度，時間就會越慢(這里有個名詞：極限速度，人們所處宇宙的極限速度是光速，但並不是所有的宇宙其極限速度都是光速，可能更快。也可能更慢。舉個設想的例子說吧，假如有一個人一分鍾的心跳是60下，當他高速運動時，如果速度足夠大，他的心跳可能會變成40下，20下，甚至更慢。因為隨速度的增加，他的時間變慢了。他自身的新陳代謝也隨之變慢。這樣，相對於他的時間就發生了膨脹。
㈡ 解釋：時間膨脹。
解釋: 時間膨脹是說時間並不是永遠以我們感受到的現在的這種速度進行的,它也會發生變化.它一般是和速度有關的.速度越快,越接近於極限速度,時間就會越慢(這里有個名詞:極限速度.我們所處宇宙的極限速度是光速,但並不是所有的宇宙其極限速度都是光速,可能更快,也可能更慢).舉個設想的例子說吧,假如有一個人一分鍾的心跳是60下,當他高速運動時,如果速度足夠大,他的心跳可能會變成40下,20下,甚至更慢.因為隨速度的增加,他的時間變慢了,他自身的新陳代謝也隨之變慢.這樣,相對於他的時間就發生了膨脹. 【發現過程】 我們通常會認為，光波的速度因與我們運動的方向相同或相反或取各種中間角度而有所不同。令人驚奇的是，愛因斯坦卻認為事實上不會是這樣。20世紀初，愛因斯坦就認識到，我們的時空觀並不完善。他是通過分析電和磁相結合產生電磁輻射（例如光輻射）特性的規律得出這個結論的。他認為，如果光在一切測量中具有協調一致的特性的話，在物理學中光速必定扮演著主要角色。特別是，真空中的光速必須不變，無論光源和觀察者做什麼樣的相對運動，真空光速總是每秒三十萬千米。 【牛頓與愛因斯坦的對立】 17世紀，牛頓曾提出過一個相對性的經典說法。當時他主張，作為參照基準的參考框架，無論做什麼樣的勻速直線運動，都不會對實驗（包括物理的運動）產生影響。愛因斯坦認為這種說法與他的電磁學理論格格不入，當他試圖搞清楚以光速運動的觀察者所看到的光波將會是什麼樣時，他遇到了糾纏不清的情景。於是他清醒地認識到，為了在物理學領域取得協調一致的答案，就不能把空間只是看成供我們生活居住的容器。它還必須具有某些特性，例如人們以高速運動時，時間尺度將會改變，同時，空間尺度也會改變。在這個意義上，空間和時間是纏繞在一起的，空間和時間原是同一件事物不同的相對表現形式。 牛頓的絕對時空就是哲學或人們通常意義上所感受的時空，即在每一刻，都對應整個宇宙的某一態。從牛頓的絕對時空看來，這星光傳播過程中，時間就一直在變大，在膨脹。 現今世界上最具權威的美國《科學》雜志，最近一期一篇文章明確指出，宇宙膨脹不是光的多譜勒效應，是時空本身的膨脹，而實際天文觀測證實的，包擴哈勃紅移在內，都是時間膨脹的結果，其它都是圍繞時間的膨脹展開的理論分析和推測。 分析時間的膨脹，就涉及時空本質的理解，就物理學而言，我們就有兩種時空：牛頓的和愛因斯坦的。 牛頓的時空稱絕對時空,表面看起來,它的時間和空間是毫不相關的,實際上,從它的引力所具有的無限大速度的假設,可以知道, 牛頓的絕對時空就是哲學或人們通常意義上所感受的時空,即在每一刻,都對應整個宇宙的某一態。從宇宙的各向同性和平滑性，知這一刻對一態雖然在觀測上不可行，但理論和人們思維上卻是可行的。空間的三維始終應對時間的一維，這是用思維觀時空，是橫向看時空，空間的三維和時間的一維一一對應，我稱之為三一時空。三一時空的同時性並不是沒有物理實質，如產生了量子糾纏的量子所具有的同時性。 愛因斯坦的時空稱相對時空，它以觀察者為核心，強調可觀察，是用眼睛看時空，以光速為極限，將過去和現在聯系在一起，是縱向看時空，時間和空間纏繞在一起，人稱四維時空。愛因斯坦曾有過一個設想，當一個人以光速運動時，一道光在人眼前穿過，這個人所看到的光應為彎曲的。 時間的膨脹是觀察者觀察的結果，是四維時空的產物，時間倚觀察者而變，觀察者的時間代表著真實的唯一存在，是四維時空模型中時間的最大值；觀察者的時間代表著此刻，若設這個時間為零，其它被觀察體的時間都為負值。在觀察者本身卻無法發現時間膨脹的原因，必須橫向看時空，用牛頓的絕對時空觀，就能發現時間膨脹的原因。 例子：假設一星體離地球60億年，星像分離的一刻，宇宙的態對應時間為T，10億年過去，這星體的像走了10億光年，宇宙的態對應時間為T+10；再10億年過去，這星體的像又走了10億光年，宇宙的態對應時間為T+20；最後，經過T+30，T+40，T+50，到達地球時，宇宙的態對應的時間為T+60億年。從牛頓的絕對時空看來，這星光傳播過程中，時間就一直在變大，在膨脹。 從橫向思考時空，就會發現一個星體的像離開實體一刻起，在傳播過程中，時間就一直在膨脹，直到被觀察者接收為止。由於星體和觀察者之間的時間膨脹是一定的，我們收到的星光的紅移值就是一定的。 這時間膨脹現在被解釋為空間的膨脹，即這星光經過的路程被延長，延長的原因是過去比較熱，空間熱膨脹，道理上應能說得過去，但事實是現在空間已經這么冷了，我們卻發現時間膨脹在加速，時間膨脹解釋為空間膨脹就說不過去了。空間性質的改變也能造成時間的延長，比如光不從空氣中而從水中傳播，接收者就會發現時間延長了。由熱力學第二定律看，時間是不可逆的，空間盡管是真空，隨時間的性質變化也是不可逆的。真空性質能有什麼變化？真空的電場磁場引力場總在，電向磁的變化，引力的變化都是不可逆的。 宇宙的星系一直都在不斷變化中，空間的性質也在不斷變化中。就地球而言，地球在誕生時空間還沒有大氣，也不是一個藍色星球；現在地球的溫室效應，地球膨脹引起的空間的膨脹，都會產生空間性質的變化，同樣會產生時間膨脹效應。空間本身由電向磁的轉換，即由紅向藍的轉變，就當然地造成紅移，時間的膨脹。 也許這一切分析都是多餘的，時間的膨脹就是時間的膨脹，從被觀察物體到觀察者，橫向看時空，就有時間膨脹發生；太陽光到地球就有紅移發生，不能也不要把時間變換成我們能理解的空間的什麼東西，這樣會犯錯誤的。道可道, 非常道; 時間是我們永遠猜不完的謎。 【時間膨脹的應用】 時間膨脹是相對論效應的一個特別引人注意的例證，它是首先在宇宙射線中觀測到的。我們注意到，在相對論中，空間和時間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如，假定我們測量正向著我們運動的一隻時鍾所表明的時間，我們就會發現它要比另一隻同我們相對靜止的正常走時的時鍾走得慢些。另一方面，假定我們也以這只運動時鍾的速度和它一同運動，它的走時又回到十分正常。我們不會見到普通時鍾以光速向我們飛來，但是放射性衰變就像時鍾，這是因為放射性物質包含著一個完全確定的時間標尺，也就是它的半衰期。當我們對向我們飛來的宇宙射線M作測量時，發現它的半衰期要比在實驗室中測出的22微秒長很多。在這個意義上，從我們觀察者的觀點來看，M內部的時鍾確實是走得慢些。時間進程拉長了，就是說時間膨脹了。 我們完全清楚，在平常的生活中看不出空間和時間有這種畸變。這是因為我們不涉及已接近光速運動的事物。事實上，相對論現象的特性由物體速度與光速平方之比這樣一個比率來決定。當所研究的物體的運動速度超過光速的十分之一時，這個比率才變得重要，因為此時該比率增大到百分之一以上。這樣的高速領域幾乎只局限在高能物理學家們的經驗中。由於我們通常不會涉及這樣高的速度，所以狹義相對論的許多結論都使我們感到驚奇。實際上，這些結論確實有些復雜，但早已證實了狹義相對論的完美，並且在處理低速運動時又幾乎嚴格地與我們所熟悉的物理規律一致。 時間膨脹對於未來的宇宙探索，旅行等都有巨大的作用，而它也不斷出現在科幻小說家的筆下，並有了許多優秀的作品。 【時間膨脹效應的實驗】 1、實驗原理 使用傳統所用的擺鍾，要比較「動鍾」和「靜鍾」的快慢，不可迴避地存在一個「二次相遇」的難題；但是對於原子鍾而言，這個問題已經不復存在。愛因斯坦在1952年為《狹義與廣義相對論淺說》英譯本第15版添加的「附錄」中寫道：「我們可以將發出光譜線的一個原子當作一個鍾」（2-P106），實際上原子鍾僅指原子本身而已，跟那結構相當復雜的「鍾體」並沒有關系。這樣一來，我們就有了在實驗室內完全靜止的條件下比較兩台「原子鍾」快慢的前提。 只需要知道兩台原子鍾工作時的溫度差異，就可以定性地獲悉兩台鍾銫原子噴射速度的大小；如果知道兩台鍾銫原子噴射的具體速度，就不難定量地測出△ν和△V之間的對應關系。依據兩個展開式可知：如果△ν∝△V，用（1）式解釋是正確的；反之用(2)式解釋是正確的。 2、實驗條件 選取兩台頻率一致性和長期穩定性均在10-13量級以上的銫鍾，條件是己知兩台鍾工作時的溫度、最好是銫束噴射速度存在較大差異。只需要將兩台鍾和比相儀或時間間隔器相聯結，經過一定的時間間隔就可以依據記錄曲線判定哪種解釋是正確的。 3、預期結果 實驗結果可以證明：狹義相對論揭示出的橫向多普勒頻移，應該是頻率增大、即向光譜的藍端移動；正確的解釋應該是「時間收縮」，或曰「運動時鍾變快」。