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相對論性時間膨脹計算器

通過求勞倫茲因子和給定速度下的膨脹時間,計算運動時鐘如何走慢。
As fraction of c (β) or in m/s

Velocity unit

s

Time measured in the moving frame
Lorentz factor γ
2.294157

Dilated time = γ × proper time

Dilated time Δt
2.294157 s
Time gained Δt − Δt₀
1.294157 s
Speed (fraction of c)
0.9
速度
269,813,212.2 m/s
Lorentz factor γ vs v/c (0 to 0.999)
Step by step
  1. 1

    1 − β²

    1 − 0.9² = 0.19
  2. 2

    √(1 − β²)

    √0.19 = 0.43588989
  3. 3

    Lorentz factor γ = 1 ÷ √(1 − β²)

    1 ÷ 0.43588989 = 2.294157
計算結果僅為一般資訊用途的估算值,並非專業建議——在仰賴重要結果之前,請務必自行獨立查證。 閱讀完整免責聲明.
快速解答

此計算機如何運作?

相對論性時間膨脹使運動時鐘走慢。勞倫茲因子 γ = 1/√(1 − v²/c²) 乘以原時 Δt₀ 給出觀測時間 Δt = γ·Δt₀。輸入低於 c 的速度(m/s 或光速分數)即可得到 γ、膨脹時間及多出的時間。

公式
γ = 1 / √(1 − v²/c²), Δt = γ · Δt₀
How this is calculated

輸入運動物體的速度 v 和原時 Δt₀(在運動系靜止的時鐘所測量的時間間隔)。速度可直接以公尺每秒表示,或使用單位選擇器以光速 c = 2.99792458×10⁸ m/s 的分數表示;後者情況下 v = β·c,β 為選擇的分數。

勞倫茲因子為 γ = 1/√(1 − v²/c²)。由於 Δt = γ·Δt₀ 且 γ ≥ 1,在相對時鐘運動的參考系中觀測到的經過時間總是比原時更長——運動時鐘走得慢。多出的時間就是 Δt − Δt₀,隨 v 趨近 c 而無限增大。

計算器要求 v < c(|β| < 1);在光速或以上,平方根變為零或虛數,γ 發散,無法回傳有限結果。在日常速度下 β 極小且 γ ≈ 1,時間膨脹可忽略不計;而在 β = 0.999 附近,因子急劇增大,如 γ 對 v/c 曲線所示。

常見問題

勞倫茲因子 γ = 1/√(1 − v²/c²) 量化相對論效應。靜止時等於 1,隨速度趨近光速而趨向無窮大,對時間、長度和相對論質量進行縮放。

當 v ≥ c 時,1 − v²/c² 變為零或負值,所以 √(1 − v²/c²) 為零或虛數,γ 無法定義。有質量的物體無法達到 c,因此模型僅適用於 v < c。

更長。由於 γ ≥ 1,膨脹時間 Δt = γ·Δt₀ 總是至少等於原時,這意味著運動時鐘相對於靜止觀測者走得更慢。

也稱為

時間膨脹
勞侖茲因子
狹義相對論
γ因子
相對論時間
時間延遲

APA

TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 相對論性時間膨脹計算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/time-dilation-calculator

Chicago

TG we-Calculate Editorial Team. "相對論性時間膨脹計算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/time-dilation-calculator.

IEEE

TG we-Calculate Editorial Team, "相對論性時間膨脹計算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/time-dilation-calculator

BibTeX

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