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飞船上的时分为何比地球时分慢? 时分不应该是十足客观的吗?
发布日期:2022-05-12 22:18    点击次数:150

日常活命教育告诉咱们,时分应该是客观的,十足的。也即是说,咱们每个人体验到的时分荏苒速率都是雷同的。根据这种活命教育,不单是在地球上,在天地中其他星球上也应该如斯,时分是十足客观的。

然而,一百多年前的《相对论》横空出世,完全颠覆了人们的这种传统分解。爱因斯坦的相对论告诉咱们,时分和空间都是相对的,况兼时分和空间是一体的,弗成分割的,咱们必须清除“十足时空观”智商更好地领略相对论,不然只会在“十足时空观”的思维体系下越陷越深。

一个最较着的本质凭据即是飞船上的时分比地球上的时分慢。科学家在飞船上遗弃相配精准的铯原子钟,与地球上的铯原子钟对比,发现飞船上的铯原子钟走得更慢,不外离别相配小。

无为来讲即是:时分会因为参照系的聘用不同而发生变化,荏苒速率会有所不同。速率越快引力越大,时分荏苒速率就越慢。这里需要强调少许,在团结个参照系下,无论速率有多快引力有多强,时分荏苒速率都不会有特殊。

举个例子,哪怕你乘坐一艘无穷接近光速翱游的飞船,如果莫得别的参照系,你并不会感受到时分荏苒速率有任何特殊,虽然不会认为时分变慢了,你感受到的一秒,一小时,一天与地球上感受到的都是雷同的。只是相对地球这个参照系而言,你的时分照实变慢了。

这即是相对论中的“时分扩张效应”(钟慢效应),这种效应的前提是必须是两个不同的参照系之间来对比。

相对论中的“相对时空观”完全颠覆了咱们对时分的传统分解,它告诉咱们,,每个人的时分荏苒速率其实都是不雷同的,只不外在地球上由于速率和引力离别都相配小,咱们弗成能感受到时分荏苒的离别。

好多人对相对论中的“相对时空观”不是很领略,也很难摄取,那是因为从古自今人类就活命在低速和低引力天下,咱们很难直觉地去感受时分荏苒快慢的变化。

不外,相对论中的时分扩张效应早依然过了好屡次肃穆的考据。

早在半个多世纪前的1971年,美国就也曾用买卖航班,搭载四台铯原子钟,进行了两次内行翱游,一次向东,一次向西,主若是充分琢磨到地球自转和公转对飞机速率的影响,起劲做到流弊最小,实验最严谨。

实验截止后,经过了一系列复杂的数学运算,琢磨到飞机翱游通晓,速率,高度,地球引力等参数,最终得出了以下恶果:

向东翱游的飞机:表面上飞机上的时分应该比地球时分慢40纳秒,而内容上慢了59纳秒把握。

向西翱游的飞机:表面上飞机上时分应该比地球时分快275纳秒,内容上快273纳秒把握。

表面与内容的各别相配小,在允许的界限之内,这种渺小各别主若是引力飞机在翱游流程中弗成幸免地受到某些客观成分影响。况兼上述各别是四台铯原子钟的所有各别,每台铯原子钟的各别就更小了。

如果你还不确信相对论中的“时分扩张效应”,本质中有照实存在的事实让你不得不信,那即是:卫星导航系统。咱们平淡开车时都离不开辟航,而导航的一个根柢旨趣即是愚弄了时分扩张旨趣。

天上翱游的卫星由于速率很快,引力更小,酿成卫星上的时分与大地时分并不一致,是以必须对卫星时分进行调遣修正,让其与大地时分保持一致同步,不然导航系统就会透澈失效,根柢无法给咱们提供准确的位置信息,极有可能把咱们导航到沟里去。