当物体相对地球以一定的速度运动时,它所经历的时间 (相对地球上静止的人) 就会以一定的系数膨胀,这个时间膨胀系数用希腊字母γ表示,我们可以轻松在Excel中计算出具体的数值。

时间膨胀系数的计算公式非常简单 :γ=1/SQRT(1-B^2),其中B是指物体运动速度与光速的比。以一艘宇宙飞船为例,假设它以97%光速的飞行,在F列输入以下公式:
=1/SQRT(1-POWER(E9,2))
得出这艘宇宙飞船的时间膨胀系数大约为4。这表明宇宙飞船上的一年约等于地球上的4年。换句话说,宇宙飞船上时间流动的速度大约是地球上的四分之一。
不要感觉这件事情离我们很遥远,其实它跟我们日常生活息息相关,想想你经常用的高德导航,如果不考虑时间膨胀效应,整个GPS卫星定位系统会在一个小时内崩溃。
GPS卫星的运动速度大概是14081.76公里/小时,如上图F7单元格,我们计算出它的时间膨胀系数是 1.00000000008512,相对于生活在地面的人群来说,它每天会慢7000多纳秒,电波的速度大约为每纳秒0.3米,速度*时间可以得出,时间膨胀效应会导致它每天有大于2公里的误差。
相对论的理论指导帮助工程师对GPS卫星的时间进行了修正,我们才得以使用手机进行准确的导航。
同理,我们还能计算整天都在高铁上的人会多出4.5纳秒,整天都在飞机上的人会多出29纳秒。。。如果你坐在办公室摸鱼,你的相对光速为0,γ=1,因此你的时间没有拉伸。最神奇的是,如果你以100%光速运动,你会发现γ等于1除以0,这会得出无穷大。这意味着当物体以光速移动时,时间(以地球为参考系)是静止的。在该物体的固有参考系中,一秒钟相当于地球上无限的时间。