2024-12-20 07:15 点击次数:94
时分,关于咱们来说,似乎是一个真心的伙伴。东谈主们不息说出入相随吴梦菲 反差,但内容上,简直与咱们寸步不离的,是那无声的时光。
在每个东谈主的心底,皆根植着一个固有的不雅念:关于每个东谈主来说,时分的荏苒速率皆是一致的。这种不雅念与咱们对平日生涯的感知一致,毕竟,你的一秒钟与我的一秒钟似乎未达一间。
但是,相对论的出现,却让咱们的解析大为颠覆。你的一秒钟与我的一秒钟,果然并不等价。严格来讲,每个东谈主的一秒钟皆各自不同,每个东谈主的时分荏苒速率自成一格。
毫无疑问,相对论透澈推翻了咱们的既有知道,也难怪于今还有很多东谈主对此捏怀疑作风。
这等于相对论中所述的“钟慢效应”。它不错分为两种不同的情形:
在狭义相对论中,钟慢效应告诉咱们,物体剖判的速率越快,其里面时分的荏苒速率就越慢。尤其当速率接近光速时,时分荏苒速率简直趋近于零。
广义相对论中的钟慢效应则告诉咱们,除了速率,SWAG重力场强度也能影响时分的荏苒速率。重力场越强,时分荏苒的速率就越慢。
举例,在地球名义,一楼受到的地球引力比二十楼更强,是以一楼的时分荏苒速率较慢。虽然,这种各别一丁点儿,东谈主类感知不到,不然民众皆思搬去一楼居住。
速率和重力场强度对时分荏苒速率的影响让东谈主合计难以知道。
既然相对论仅仅表面物理学的范围,那么践诺生涯中有莫得实例能阐扬注解钟慢效应的存在呢?
内容上,这样的例子早已存在,况且在数十年前就照旧阐扬注解了钟慢效应的真实性。
1971年,科学家们诈欺精准的铯原子钟对相对论中的钟慢效应进行了考证。
具体实验联想如下:将四台铯原子钟置于两架飞机上,并在大地上搁置一台当作对照。
礼聘铯原子钟的原因在于其极高的精准度,缺陷一丁点儿。
这一实验能考证两种类型的钟慢效应:速率引起的和重力引起的。
飞机的漂荡速率、加上地球的自转速率,不错充分清楚出速率引起的钟慢效应。
与此同期,飞机在较高处受到的地球引力较小,从而清楚出重力引起的钟慢效应。
实验的最终后果灵验地证据了相对论中的时分扩展效应(即钟慢效应),也为反驳那些以双生子佯谬质疑相对论的论调提供了有劲笔据。
赤裸裸家政妇在线观看具体考证的进程如下:
飞机分两次漂荡,一次向东,一次向西。
向东漂荡时,飞机的速率与地球自转速率相加;而向西漂荡时,飞机的速率则需减去地球自转速率。
尽管飞机速率并不算快,但永劫分的漂荡(环绕地球一周)使得相对论效应变得显耀。两架飞机上的原子钟在时分荏苒速率上出现了各别,与大地上的原子钟比拟也有所不同。
相同地,由于飞机隔离大地,受到的引力减小,引力各别导致的钟慢效应清楚,飞机上的原子钟时分荏苒速率相对变快。
实验的最终后果如以下图表所示(详细了速率和重力两方面的影响):
向东漂荡的飞机,原子钟的时分比大地慢了59纳秒;而向西漂荡的原子钟则比大地快了273纳秒。
相对论的表面运筹帷幄后果与实验数据基本吻合,微弱的偏差在可袭取范围内,毕竟任何实验皆不可能绝对莫得缺陷。
要是这个实验还不可劝服你,那么接下来的这个平日“实验”大要能让你深信:全球定位系统,咱们每天在驾驶时皆在使用它。
天上飞的导航卫星不正像实验中的飞机吗?只不外它们的速率更快,高度更高。
导航卫星上皆装有原子钟,以修正时分荏苒的速率。要是不修正,每天的导航位置缺陷可达到惊东谈主的11公里!
这样大的缺陷显然无法怡悦内容需求,导航系统可能会把你带到额外的场地。
刻下你明白了吧!
终末共享一个时分改变的公式:
其中M为地球质地,G为引力常数,r为物体与地球中心的距离(不是大地距离),v为物体相对地球中心的速率,c为光速。
根据公式运筹帷幄,导航卫星的时分荏苒每天比地球快约莫38微秒。
38微秒看似良晌,但时分集合起来会产生宏大的各别。尤其是在导航时吴梦菲 反差,需要极高的精准度,不然可能会导致导航额外。