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在宇宙船内朝向与行进方向相同的墙壁和朝向与行进方向相反的墙壁上都装上镜子，镜子在墙上的高度相同。在两面镜子之间距离的中心设有发出光信号的装置，它将向方向相反的两面镜子放出光线。
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对宇宙船内的人而言，不论光朝哪一个方向发射，速度都是相同的，所以信号会同时到达两边的镜子。不知道从地球上的人的角度看到这项实验会是怎样的情形。
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对地球上的人而言，光速和宇宙船内人所测得的速度应是相同的。然而，和宇宙船行进方向相同方向的光，抵达前面墙壁上镜子的运行距离会增加宇宙船本身往前行进的距离，是全部的行走距离。相对的，光抵达后面墙壁上的镜子的行走距离，会因为镜子本身逐渐靠近而愈来愈短。因此，看起来似乎应该是光先到达后面的镜子，然后才到达前面的镜子。
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所以，就宇宙船内的人而言，光是同时到达两边的镜子的，但就地球上的人而言，他们看到的光并非同时到达两边的镜子。这样一来就可以明白了那句话的含义了，同时与否，取决于观测者的运动状态。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 大胆做一次实验
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太空船里的镜子反光实验
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这是以一半光速做直线运动的太空船，正经过地球的旁边。
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实验结论 就太空船内的人而言，光是同时到达两边的镜子的，但就地球上的人而言，他们看到的光并非同时到达两边的镜子。因此，同时与否，取决于观测者的运动状态。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895550]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 10 钟表变慢 光速恒定带来的奇特现象之一
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接下来要说的是，就算两只相同的手表，也会由于钟表本身运动状态的不同而使得显示的时间不同。研究结果则表明：运动中的钟表会变慢。
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光的钟表实验
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光的钟表实验如下：
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首先，在天花板上吊上一个挂有镜子的箱子。在地板上放置光源。当光向上射出时，会从天花板的镜子反射回地板。钟表的用途在于，将光由地板射出并返回地板的时间定为一个单位时间。
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如果用镜子离地面的高度来除以光速，就可以得出光由地板到达天花板所需时间；如果将所得的时间乘以2的话，就可以知道光往返所需的时间。
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现在，假设这个箱子正以一定的速度做匀速直线运动。箱子里面的人是否会看见这样的情形：光先由地板垂直朝上运动，到达天花板后又被反射垂直朝下运动，并到达地板？
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同样的情形，如果由房间里静止不动的人来看，又会是什么样的呢？
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实验结论
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由地板所发出之光，看起来似乎只有箱子本身运动部分倾斜地上升，经天花板上的镜子反射后，再度倾斜地下降抵达地板。
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总的来说，较之箱内人所见到的，箱子外面的人看到的情形是，光似乎走了更长的距离，换句话说，就是说光必须多走箱子运动的那段距离。因此，房间里的人所测得光的往返时间，是用那人所见的光所移动的距离除以光速得到的。