“鐘慢”效應指的是什麼？

鐘慢效應就是指相對論中的時間膨脹效應。在愛因斯坦創立相對論之前，人們都認為時間是絕對的——無論觀察者身處何種運動狀態，無論處宇宙何處，他們對於同一個事件測得的時間間隔都是一樣的，也就是說時間流逝速率對於所有人都是一樣的。這樣的時間認識其實是非常符合日常生活的，與我們的經驗完全不矛盾。然而，愛因斯坦的相對論卻給出了顛覆常識的時空觀——時間是相對的，與觀察者所處的狀態有關，這正是相對論“相對”二字的含義之一。

相對論可分為狹義和廣義相對論，前者不涉及引力，後者涉及引力。因此，鐘慢效應又有狹義和廣義相對論之分。狹義相對論表明，如果在地球表面上有個靜止的觀察者同時測量靜止的時鐘和相對於他運動的時鐘，他會發現這兩個時鐘顯示出的時間不是同步的，運動時鐘走得會比靜止時鐘更慢，而且運動時鐘的速度越快，所顯示出的時間就越慢，此即為動鍾變慢。

具體而言，如果運動時鐘的速度為第一宇宙速度（7.9千米/秒），則這個時鐘每天累積比地面時鐘走慢30微秒。即便這個速度對於人類而言已經夠快了，但鐘慢效應仍然十分微弱，這就是為什麼我們平時難以感知到這種效應。不過，當速度逐漸接近光速時，這種效應開始凸顯。例如，當速度為光速的99.5%時，運動時鐘走得比靜止時鐘慢了10倍。如果速度為光速的99.9999995%，則慢了一萬倍。不過鐘慢效應並不是時鐘的機械原因，而是光速不變導致的結果。

另一方面，廣義相對論表明，如果在地球表面上有個觀察者同時測量地面時鐘和遠離地球引力場的時鐘，他會測得地面時鐘走得比遙遠時鐘更慢，根據計算，每年累積慢了0.02秒。兩個時鐘所處引力場的強度相差越大，則時間膨脹效應越明顯。例如，黑洞的引力場極為強大，其附近的時間流逝速率要遠遠慢於地球表面。