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相对论时间膨胀计算器

通过求洛伦兹因子和给定速度下的膨胀时间,计算运动时钟走慢的效应。
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
结果仅为一般参考性的估算,并非专业建议——在依赖这些重要结果之前,请务必自行独立核实。 阅读完整免责声明.
快速解答

这个计算器是如何工作的?

相对论时间膨胀使运动时钟走慢。洛伦兹因子 γ = 1/√(1 − v²/c²) 乘以固有时间 Δt₀ 得到观测时间 Δt = γ·Δt₀。输入小于光速的速度(m/s 或光速分数),即可得到 γ、膨胀时间以及额外增加的时间。

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

输入运动物体的速度 v 和固有时间 Δt₀(在运动参考系中静止的时钟所测量的时间间隔)。速度可直接以米每秒输入,也可用单位选择器以光速分数表示,c = 2.99792458×10⁸ m/s;后者取 v = β·c,β 为所选分数。

洛伦兹因子为 γ = 1/√(1 − v²/c²)。由于 Δt = γ·Δt₀ 且 γ ≥ 1,在相对于时钟运动的参考系中观测到的经历时间总是长于固有时间——运动时钟走得更慢。额外增加的时间为 Δt − Δt₀,随 v 趋近于 c 而无限增大。

计算器要求 v < c(|β| < 1);在光速或超光速时,平方根变为零或虚数,γ 发散,无法返回有限结果。在日常速度下 β 极小,γ ≈ 1,膨胀效应可忽略;而在 β = 0.999 附近,因子急剧增大,如 γ 随 v/c 变化的曲线所示。

常见问题

洛伦兹因子 γ = 1/√(1 − v²/c²) 量化了相对论效应。静止时等于 1,随速度趋近光速而趋向无穷大,对时间、长度和相对论质量均有缩放作用。

当 v ≥ c 时,1 − v²/c² 变为零或负数,√(1 − v²/c²) 为零或虚数,γ 无定义。有质量的物体无法达到 c,因此该模型仅适用于 v < c 的情形。

更长。由于 γ ≥ 1,膨胀时间 Δt = γ·Δt₀ 总是至少等于固有时间,意味着对静止观测者而言,运动时钟走得更慢。

也称为

时间膨胀
洛伦兹因子
狭义相对论
钟慢效应
γ因子
相对论时间
time dilation

APA

TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 相对论时间膨胀计算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh/calculator/time-dilation-calculator

Chicago

TG we-Calculate Editorial Team. "相对论时间膨胀计算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh/calculator/time-dilation-calculator.

IEEE

TG we-Calculate Editorial Team, "相对论时间膨胀计算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh/calculator/time-dilation-calculator

BibTeX

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