作為時空概念中,一個至關(guān)重要的組成部分。時間對于描述環(huán)境、量化物體的變化和移動性發(fā)揮了極其重要的作用。每日朝九晚五的生活,讓我們一度以為時間是絕對的。然而一個發(fā)現(xiàn),卻徹底打破了我們之前對相對論的理解。時間,也變得不再絕對,而是相對的了。
身為打工族,每天六點起床、七點坐上公交、趕在九點以前到公司打卡,是我們每日的規(guī)律。而世界上、無論上班、上學(xué)、吃飯、還是旅游度假,所有事都有著屬于自己的時間和時鐘。
然而,有時兩個看似在不同空間軌跡上同步的時鐘。卻可能會相遇,并根據(jù)二者的相對運動,或者在引力場中所處位置的不同,顯示出不同的時間。
比如一輛汽車吧!相對于靜止觀察者來說,它正在以每小時80公里的速度行駛。然而,如果有一輛車正以同樣的速度與它相對而行。那么在對方駕駛員看來,這輛車的時速就翻了一倍,變成了160公里。這,就是時間膨脹效應(yīng)!
在相對論中,時間并不像看起來那么絕對。對于不同參照系中的觀察者來說,它的通過速度很可能是不同的。
在廣義相對論中,時間的膨脹是由引力場強度,而不是行進(jìn)速度決定的。
拿地球來舉例的話,就是當(dāng)我們進(jìn)行上下移動時,引力場的強度也會隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。所以,身處高層建筑頂層,所感受到的重力就會比底層更弱。在這里,時間的膨脹效應(yīng)同樣也會變?nèi)?。因此,時間的流逝速度也會變得更快。 當(dāng)然,這種影響可以說微乎其微,基本無法被人類感知到。只有使用極其精確的時鐘,才能測量出不同海拔之間存在的時間差。
如果你想體驗一把,天上一日、地上一年的感覺。那我建議你可以在距離太陽質(zhì)量黑洞10公里的地方,放上一個時鐘。這樣,當(dāng)你從地球上觀察時就會發(fā)現(xiàn)。它的每一小時,都會比我們這邊慢上大約十分鐘左右。
除了流速不同之外,時間膨脹帶來的最令人困惑的后果之一,就是雙胞胎悖論了。
如果現(xiàn)在,將一對同卵雙胞胎兄弟分開。弟弟繼續(xù)生活在地球上。哥哥則乘坐光速飛船,來趟往返需要一個月的太空旅行。那么當(dāng)他們再次重聚時,就會出現(xiàn)這樣一個無法解釋的場景。由于時間膨脹效應(yīng)的影響,當(dāng)?shù)艿芊祷貢r,地球可能已經(jīng)過去幾個月、甚至幾年了。那么如今這對雙胞胎里,究竟誰才應(yīng)該是哥哥呢?畢竟以雙方的時間流速計算。如今的弟弟,年紀(jì)可比他的哥哥大了一截呢!
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