相對(duì)論中最難理解的時(shí)間膨脹效應(yīng),使用相對(duì)的觀點(diǎn)才能真正讀懂它

有一句名言是這樣講的:時(shí)間就是金錢壶运,而金錢是用來(lái)商品價(jià)值的耐齐,在通貨膨脹如此嚴(yán)重的今天,時(shí)間膨脹是不是由通貨膨脹引起的呢蒋情?哈哈埠况,和大家開一個(gè)很冷的玩笑,時(shí)間膨脹效應(yīng)其實(shí)是由愛因斯坦在相對(duì)論中提出的一種物理理論恕出,可能沒有學(xué)習(xí)過相對(duì)論的讀者會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問:時(shí)間這個(gè)東西十分抽象询枚,時(shí)間既摸不著、又看不到浙巫,它怎么會(huì)發(fā)生膨脹呢金蜀?

首先來(lái)說(shuō)時(shí)間膨脹效應(yīng)可以大致分為兩個(gè)方面,第一個(gè)是引力引起的時(shí)間膨脹的畴,第二個(gè)是速度引起的時(shí)間膨脹渊抄。

在狹義相對(duì)論誕生之前,物理學(xué)家認(rèn)為時(shí)間只是一個(gè)再平常不過的物理量丧裁,它用來(lái)衡量物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的度量护桦,它恒定的向前流逝,時(shí)間對(duì)于每一個(gè)人煎娇、每一種事物的流逝速度都是相等的二庵,任何事物都無(wú)法干預(yù)或者改變時(shí)間,但愛因斯坦的相對(duì)論卻給大家展示了一個(gè)截然不同的時(shí)空觀缓呛,即時(shí)間與空間并不是完全隔絕的催享,而是密切關(guān)聯(lián)的,有質(zhì)量的物體會(huì)使其周圍的時(shí)空(時(shí)間與空間)發(fā)生彎曲哟绊,也就是說(shuō)大質(zhì)量物體周圍的時(shí)間會(huì)相對(duì)變慢因妙,什么是相對(duì)變慢呢?形象一點(diǎn)說(shuō)就是:遠(yuǎn)離大質(zhì)量物體的時(shí)鐘要比接近大質(zhì)量物體的時(shí)鐘走的快票髓。

引力時(shí)間膨脹公式:

雖然愛因斯坦的這個(gè)引力時(shí)間膨脹方程看起來(lái)很復(fù)雜攀涵,但是卻是最容易理解的,而且這個(gè)引力時(shí)間膨脹已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)得到了證實(shí)洽沟,并且廣泛應(yīng)用到全球GPS時(shí)間計(jì)算系統(tǒng)中以故。

而由速度引發(fā)的時(shí)間膨脹是相對(duì)不容易理解的,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是:物體的運(yùn)動(dòng)速度越快裆操,在觀察者的眼中運(yùn)動(dòng)物體的時(shí)間流逝就越慢怒详,當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到最大值鳄乏,即真空中光速時(shí),時(shí)間流逝就相對(duì)靜止了棘利。

運(yùn)動(dòng)速度越快,時(shí)間流逝就越慢朽缴,那人類可不可以通過保持高速運(yùn)動(dòng)的方式善玫,讓時(shí)間變得更慢從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)生不老呢?答案:不可能密强,因?yàn)樯衔闹幸呀?jīng)提到茅郎,物體的運(yùn)動(dòng)越快,時(shí)間流逝變慢只能在觀察者的角度才能體現(xiàn)出來(lái)或渤,高速運(yùn)動(dòng)的物體對(duì)于自身來(lái)說(shuō)時(shí)間還是一秒系冗、一秒的流逝,時(shí)間變慢是指:高速物體的時(shí)鐘相較于靜止物體的時(shí)鐘走的慢了薪鹦,但時(shí)間的本質(zhì)是“相對(duì)的”掌敬,所以通過提高運(yùn)動(dòng)速度來(lái)達(dá)到長(zhǎng)生不老是不可能,即使我們駕駛著接近光速的飛船在宇宙中飛行了一百年池磁,雖然接近光速的飛船在飛行的過程中地球可能已經(jīng)過去了一千年奔害,但是在飛船自身飛行一百年的時(shí)間并沒有改變。

時(shí)間膨脹公式:

所以想要理解時(shí)間膨脹效應(yīng)地熄,就一定要牢牢把握相對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)华临,根本不存在絕對(duì)時(shí)間這個(gè)概念,你有你觀測(cè)的時(shí)間端考,我有我觀測(cè)的時(shí)間雅潭,時(shí)間的本質(zhì)是相對(duì)的,你的時(shí)間變慢只不過是在我的眼中你時(shí)間變慢了却特,我的時(shí)間變慢也只能體現(xiàn)在你的眼中扶供,所以說(shuō)上帝是平等的。

可能講到這里:大家會(huì)提出這樣的問題核偿,如果一名宇航員駕駛著飛船超高速飛行诚欠,另一個(gè)人在地球上等待宇航員的歸來(lái),如果按照時(shí)間膨脹理論漾岳,宇航員的時(shí)間流逝會(huì)因?yàn)楦咚龠\(yùn)動(dòng)而相對(duì)變慢轰绵,但是速度是需要參照物的,如果地球上的人以高速飛行的宇航員作為參照物的話尼荆,那么地球上的人不也是正在以高速運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離宇航員嗎左腔?那么地球上的人的時(shí)間流逝也相對(duì)變慢了,兩個(gè)人的時(shí)間都變慢了捅儒,那么問題來(lái)了液样?到底是地球上的人變慢了振亮,還是宇航員的時(shí)間變慢了,或者說(shuō)誰(shuí)的時(shí)間變得更慢呢鞭莽?

想要解決這個(gè)問題坊秸,就需要地球上的人與宇航員相見然后比較一下各自的時(shí)鐘才能得出結(jié)論,但想讓這兩個(gè)見面人還要涉及一個(gè)宇航員調(diào)頭飛行的問題澎怒,那么計(jì)算起來(lái)就十分復(fù)雜了褒搔,這就是物理學(xué)上著名的雙生子詳謬,想要更多的了解相對(duì)論喷面,請(qǐng)關(guān)注我星瘾,下一期和大家繼續(xù)聊一聊雙生子詳謬。

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