一个多世纪前,爱因斯坦的相对论横空出世,澈底颠覆了东谈主们对于时候和空间的固有融会。这不仅取代了牛顿所阐述的全王人时空不雅,更是开启了东谈主类对于世界新档次的探索。 天然全王人时空不雅在东谈主类心中树大根深,它得当咱们的日常西席,但诸多实验效用异曲同工地解说了相对时空不雅的正确性。 相对论分为狭义相对论与广义相对论两大块,前者为后者的基石,后者则是前者的扩展,在适用性上更胜一筹。 相对论的一大亮点,即所谓的时候彭胀效应(也称钟慢效应)。物体的速率与受到的引力均会影响到时候荏苒的速率。 浮浅来说...

一个多世纪前,爱因斯坦的相对论横空出世,澈底颠覆了东谈主们对于时候和空间的固有融会。这不仅取代了牛顿所阐述的全王人时空不雅,更是开启了东谈主类对于世界新档次的探索。
天然全王人时空不雅在东谈主类心中树大根深,它得当咱们的日常西席,但诸多实验效用异曲同工地解说了相对时空不雅的正确性。
相对论分为狭义相对论与广义相对论两大块,前者为后者的基石,后者则是前者的扩展,在适用性上更胜一筹。
相对论的一大亮点,即所谓的时候彭胀效应(也称钟慢效应)。物体的速率与受到的引力均会影响到时候荏苒的速率。
浮浅来说,速率越快,引力越强,时候荏苒速率就越慢。
张开剩余84%深入清楚相对论,时候彭胀效应本色上揭示了时候、空间与物资三者之间的精雅辩论,它们是一个不可分割的全体,咱们简称之为“时空”。不存在没就怕候的空间,也不存在莫得空间的时候。
而况,物资的洞开还会对它周围的时空形成影响。
物理学长短常严谨的学科,而相对论的扫数推演流程无疑是复杂的,触及到巧妙的数学公式和高档数学,这让它看起来晦涩难解。
而科普责任者的任务,即是将这些复杂的学问点简化,阳春白雪地传达给寰球。天然这样作念未免会殉难一些严谨性,但并不妨碍咱们清楚物理表面的精髓。
回到之前的问题,速率越快,引力越强,时候荏苒速率就越慢。这即是相对论中“时候彭胀效应”的浩繁解释。
具体能慢到什么进程呢?
要是纯正进行表面分析,时候致使能慢到接近住手。
当速率无尽接近光速,引力阔气大时(如黑洞的史瓦西半径,也即是事件视界),时候就接近住手!
换句话说,光速和黑洞的视界是时空结构的尽头。
何谓时空的尽头?
咱们不错这样浩繁地清楚:一朝达到光速,大略身处黑洞视界,你将插足一个完全不同的时空结构,那是咱们无法清楚的世界。
光速,咱们无法触及,因为任何有静质地的物体王人无法达到光速,是以咱们只可无尽地降速时候荏苒速率,而不可让时候停滞。
速率导致时候变慢的公式为:
该公式自身并不复杂,很容易清楚。t'是经过延缓后的时候(高速翱游的时候荏苒),t是不雅测者所履历的时候(低速世界),v是相对于低速世界的速率,c是光速。
而引力导致时候变慢的公式为:
该公式亦不难清楚。G是万有引力常数,M为天体的质地(比如地球),r是物体到天体中心的距离。
两个公式的推导流程相对繁琐,在此不再赘述,有酷好的读者不错尝试自我扣问。
笔据速率臆度公式(第一个公式),翱游速率必须无尽接近光速,时候彭胀效应才会特地显耀。
比如,要是你的翱游速率是光速的一半,那么时候只会慢15%。
也即是说,你以光速的一半(相对地球)翱游一年,地球上的时候则曩昔了1.15年!
当速率达到光速的99%时,时候彭胀效应就特地显耀,不错达到7倍。翱游一年,地球上的时候曩昔七年!
同理,引力也会影响时候的荏苒速率。引力越强,时候彭胀效应越显耀。
著明的科幻电影《星际穿越》中就有关连情节,主角在黑洞近邻停留了一小时,而地球上的时候却过了七年,时候彭胀了六万倍!
看到这里,可能有东谈主会狐疑:既然时候会慢下来,那东谈主类岂不是能因此寿命延伸,致使长生吗?
谜底是:不会!
相对论的关节之处就在于“相对”二字,它需要两个不同的参照系时代深远出时候彭胀效应。
假定你不错亚光速翱游(相对于地球),你自身的时候(本征时候)荏苒速率并不会有彰着变化,要是地球上的东谈主不雅察你,会发现你的时候变慢了。
天然,你也会看到地球上的时候静止了。
你们王人没错,仅仅参照系选定的不同导致了这种不雅感。那么到底谁的时候慢了呢?你,依然地球上的东谈主?
只可说,比拟两个不同参照系的时候荏苒速率莫得太冒昧旨。正如上头所说,地球上的东谈主会合计对方的时候慢了!
当你们从头回到吞并参照系(比如你以亚光速翱游后复返地球),就会知谈到底谁的时候慢了,铁心会是:你的时候慢了!
这恰是著明的双生子佯谬,具体推导流程咱们以后的著述会属目先容。
似乎扯远了。
对于当今的东谈主类来说,单纯依靠速率让时候变慢并不执行,因为速率越快,质地就越大,需要更多的能量来赓续加快,同期还得谈判速渡过快带来的其他问题。而且速率带来的时候彭胀效应并不显耀。
用超强引力让时候变慢也比拟贫困,咱们很难在短时候内抵达黑洞近邻。
但有一种轨范号称星际旅行的齐备选定,那即是虫洞。通过虫洞,咱们致使不需要加快,就能短暂穿越远方的距离。缺憾的是,虫洞的办法刻下仅停留在科幻鸿沟开云(中国)KAIYUN·官方网站,也许有一天,东谈主类的科技阔气发达,便能制造出能搪塞穿越世界空间的虫洞!
发布于:辽宁省