相对论中的名言(相对论中最难理解的时间膨胀效应,使用相对的观点才能真正读懂它)

2023-10-19 11:44   geyange.com

相对论中的名言

有一句名言是这样讲的:时间就是金钱,而金钱是用来商品价值的,在通货膨胀如此严重的今天,时间膨胀是不是由通货膨胀引起的呢?哈哈,和大家开一个很冷的玩笑,时间膨胀效应其实是由爱因斯坦在相对论中提出的一种物理理论,可能没有学习过相对论的读者会产生这样的疑问:时间这个东西十分抽象,时间既摸不着、又看不到,它怎么会发生膨胀呢?

首先来说时间膨胀效应可以大致分为两个方面,第一个是引力引起的时间膨胀,第二个是速度引起的时间膨胀。

在狭义相对论诞生之前,物理学家认为时间只是一个再平常不过的物理量,它用来衡量物质运动的度量,它恒定的向前流逝,时间对于每一个人、每一种事物的流逝速度都是相等的,任何事物都无法干预或者改变时间,但爱因斯坦的相对论却给大家展示了一个截然不同的时空观,即时间与空间并不是完全隔绝的,而是密切关联的,有质量的物体会使其周围的时空(时间与空间)发生弯曲,也就是说大质量物体周围的时间会相对变慢,什么是相对变慢呢?形象一点说就是:远离大质量物体的时钟要比接近大质量物体的时钟走的快。

引力时间膨胀公式:

虽然爱因斯坦的这个引力时间膨胀方程看起来很复杂,但是却是最容易理解的,而且这个引力时间膨胀已经通过实验得到了证实,并且广泛应用到全球GPS时间计算系统中。

而由速度引发的时间膨胀是相对不容易理解的,简单的说就是:物体的运动速度越快,在观察者的眼中运动物体的时间流逝就越慢,当物体的运动速度达到最大值,即真空中光速时,时间流逝就相对静止了。

运动速度越快,时间流逝就越慢,那人类可不可以通过保持高速运动的方式,让时间变得更慢从而实现长生不老呢?答案:不可能,因为上文中已经提到,物体的运动越快,时间流逝变慢只能在观察者的角度才能体现出来,高速运动的物体对于自身来说时间还是一秒、一秒的流逝,时间变慢是指:高速物体的时钟相较于静止物体的时钟走的慢了,但时间的本质是“相对的”,所以通过提高运动速度来达到长生不老是不可能,即使我们驾驶着接近光速的飞船在宇宙中飞行了一百年,虽然接近光速的飞船在飞行的过程中地球可能已经过去了一千年,但是在飞船自身飞行一百年的时间并没有改变。

时间膨胀公式:

所以想要理解时间膨胀效应,就一定要牢牢把握相对这个观点,根本不存在绝对时间这个概念,你有你观测的时间,我有我观测的时间,时间的本质是相对的,你的时间变慢只不过是在我的眼中你时间变慢了,我的时间变慢也只能体现在你的眼中,所以说上帝是平等的。

可能讲到这里:大家会提出这样的问题,如果一名宇航员驾驶着飞船超高速飞行,另一个人在地球上等待宇航员的归来,如果按照时间膨胀理论,宇航员的时间流逝会因为高速运动而相对变慢,但是速度是需要参照物的,如果地球上的人以高速飞行的宇航员作为参照物的话,那么地球上的人不也是正在以高速运动远离宇航员吗?那么地球上的人的时间流逝也相对变慢了,两个人的时间都变慢了,那么问题来了?到底是地球上的人变慢了,还是宇航员的时间变慢了,或者说谁的时间变得更慢呢?


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