你是否想过，如果哪一天真空中的光速由原先的大约30万公里每秒降低到数公里乃至数百米每秒，整个世界会出现什么样的变化？

对于稍微了解相对论的朋友来说，这样的世界是让人兴奋的，因为光速的下降会使得相对论效应更容易出现，就如上篇文章相对论尺缩效应，是物体自身真的变短了吗？所言，尺缩效应会在这样的世界里非常频繁的发生,但这也意味着我们会看到犹如下图所示的扁足球吗？

实际上这样的奇幻脑洞，早在上个世纪就由著名科普作家伽莫夫在他的著作《物理世界奇遇记》中生动的展现出来（实际上作家只是兼职，本职工作是一位物理学家，他是宇宙大爆炸学说的创始人之一）。

书中的主人公——汤姆金斯先生在梦中来到了一个光速远低于现实世界的城市里，他看见街道上有位年轻人在骑自行车，然而令人诧异的是年轻人和那辆自行车都非常的扁，而且车身长度随着年轻人更加卖力的骑，而变得愈发的“削瘦”。

我们知道汤姆金斯先生所遇到的怪事，在现实世界中是不可思议的（这里的不可思议是建立在不了解相对论的情况下），但如果你了解一些相对论知识之后，你就会明白所谓的不可思议其实只是存在于牛顿时空观里，因为相对论告诉我们，如果你所在的惯性参考系内出现了一个运动着的物体，那么你会测量到这个物体在它运动方向上的长度收缩（这就是尺缩效应），而收缩的程度则完全取决于物体的运动速度以及光速大小。

由于咱们的世界中，真空光速大约为30万公里每秒，这是一个非常大的数值，因此明显的尺缩效应在日常生活中几乎不存在，然而汤姆金斯先生来到的世界里，光速非常的低，发生尺缩效应的难度也就降低了，这也就是为什么汤姆金斯先生会在街上看到那些扁车的原因。

可能说到这，大家都没觉着有什么问题，但实际上汤姆金斯先生所看到的情景并不会出现，也就是他并不会看到车身非常短的自行车，这是为什么呢？

原因倒不是说相对论错了，而是很多人都忽视了一个关键点——“我们是通过光来看见物体的”。

这句话本无可厚非，但由于现实世界中的光速实在太大，对于生活在地球上的我们来讲，周围发生的一切事件几乎都可以认为是及时的，毕竟一秒能跑七圈半赤道长度的光不是瞎闹的。然而正是这样的认知习惯使得我们在看待相对论尺缩效应这个问题上产生了一个小漏洞——忽视了光在传播过程中的耗时。

下面我将通过一个小例子来直观的告诉大家，对于运动着的物体，我们眼睛看到的长度（视觉长度）非但有可能不会缩短，甚至还可能变得更长。

比如存在一个高速运动着的正方体，它和观察者之间的距离非常远，导致正方体对观察者的张角很小（或者正方体的尺寸很小也行），使得正方体朝你发出的光线都近似平行，我们用八个字母表示正方体的八个角，如下图所示：

正方体运动方向为BC方向，向观察者发出的光线平行于EB方向。

当正方体静止时，我们只能看到正方体的正面AC，这一点是非常容易理解的；然后当正方体运动时，正方体侧面图像也可以通过光线传播给观察者，可以通过简单的数学推算出整个侧面将以多大的面积呈现在视觉形象中。（我们所看见的图像信息，都是由同一时刻抵达眼睛的光子所产生的，而由于正方体侧面的光线也可以无阻碍的传播到观察者，因此只需要一个提前量，便可使得侧面的光子在某一时刻与正面光子处于相同起跑线上）

上面这一段所讲述的内容实际上是普遍存在的，是由于光速的有限性所导致的，然而还有一点我们也不能忘记，那就是正方体运动所带来的尺缩效应，在观察者的参考系内，正方体由于长度缩短，通过测量会发现变成了一个长方体，也就是BC边长缩短了。

综合尺缩效应以及光速的有限性着两方面的因素，最终呈现的在我们眼中的视觉图像如下图所示：

我们可以发现，原本看不见的正方体侧面此时却显示在我们面前，而原本的正方体正面则是以长方形显示，通过对视觉图像中的各边长计算发现：我们所看见的图像，恰如正方体静止时，绕AB边转过一个特定角度后的视觉图像。而且整个视觉图像的边长FD要比原本的静止时的正方体边长BC还要长一些。（当然了，这并不是说所有物体的视觉图像都比原来长，这得视情况而定）

实际上上面所讲的内容正最早是由特勒尔在1959年提出，指出了尺缩效应的测量尺度和视觉尺度的区别，于是这个现象就被称为特勒尔转动。

所以说，在物理世界奇遇记中的汤姆金斯先生实际上并不能看到完全符合由尺缩效应所带来的物体尺寸，而是充满了特勒尔转动所带来的视觉景象，他眼中的城市街道应该是弯曲畸形的。

因此结合上篇文章中所提到的内容，我们可以知道：

如果光速降低，尺缩效应可以被更容易的测量到，但却并不能单纯的被人眼所看到，我们看到的只是物体或者物体的每一小块绕着自身转动后的图像，与测量到的尺缩形象在体型或细节上是不相同的。

本篇文章的内容到此结束。

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