當(dāng)前位置:首頁>科技> 愛因斯坦認(rèn)為:速度越快時(shí)間越慢,達(dá)到光速時(shí)間靜止
發(fā)布時(shí)間:2025-10-24閱讀( 13)
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愛因斯坦的相對(duì)論作為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱之一,其實(shí)一點(diǎn)都不復(fù)雜,下面我將用最簡單的語言為你科普。
故事要從愛因斯坦年輕的時(shí)候說起,當(dāng)時(shí)他大學(xué)畢業(yè)后當(dāng)了公務(wù)員,閑暇之余喜歡思考些物理問題,有一天他坐電車上班的時(shí)候想象如果電車速度達(dá)到了光速,也就是說兩束光的相對(duì)速度仍然是每秒30萬公里而不是每秒60萬公里。
我們可以很明顯的看出,在速度問題上牛頓跟麥克斯韋是又矛盾的,因此愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間可以根據(jù)空間中的移動(dòng)速度而被拉伸或壓縮,這就是后來狹義相對(duì)論中的“時(shí)間膨脹”,在后來的廣義相對(duì)論中他還提出時(shí)間應(yīng)該是宇宙的一個(gè)維度,時(shí)間和空間是都是宇宙的一部分,即四維時(shí)空觀念。
在四維時(shí)空里,太陽和地球等大質(zhì)量物體扭曲了周圍的時(shí)空,于是就像在彈簧床上放一個(gè)保齡球會(huì)使彈簧床凹陷一樣,進(jìn)而讓保齡球周圍的物體向保齡球旋轉(zhuǎn)跌落靠近一樣,月球開始繞地球公轉(zhuǎn),地球開始繞太陽公轉(zhuǎn),太陽開始繞銀河系中心超大質(zhì)量黑洞人馬座A*公轉(zhuǎn)。
同時(shí)由于星球在空間中移動(dòng)時(shí),時(shí)間是相對(duì)于你自己的時(shí)間的,所以引力越強(qiáng)的星球時(shí)間流逝的速度就越慢,而黑洞作為宇宙中引力最強(qiáng)的天體,自然就會(huì)嚴(yán)重影響附近的時(shí)間流逝速度,因此《星際穿越》中才出現(xiàn)了黑洞附近一小時(shí),地球上就會(huì)過去7年時(shí)間的劇情。
雖然時(shí)間膨脹目前距離實(shí)際應(yīng)用還很遠(yuǎn),但高速飛行的導(dǎo)航衛(wèi)星上已經(jīng)先用時(shí)間膨脹公式校準(zhǔn)時(shí)差了,否則衛(wèi)星上的時(shí)間就會(huì)比地面上的時(shí)間慢,進(jìn)而影響導(dǎo)航精度。
至于廣義相對(duì)論中的扭曲時(shí)空對(duì)現(xiàn)階段的人類文明來說就更遙遠(yuǎn)了,不過科學(xué)界還是根據(jù)愛因斯坦廣義相對(duì)論揭示的時(shí)空性質(zhì),設(shè)想了基于曲率驅(qū)動(dòng)的超光速飛船和基于時(shí)空折疊產(chǎn)生的蟲洞,用它們都能在短時(shí)間內(nèi)跨越千萬光年的距離。 總體而言
雖然相對(duì)論對(duì)目前絕大部分人來說仍是一個(gè)深?yuàn)W的理論,但隨著時(shí)間流逝,它逐漸會(huì)成為牛頓萬有引力那樣的基礎(chǔ)性教學(xué),也許22世紀(jì)的小學(xué)生們都能學(xué)會(huì)相對(duì)論。
不過相對(duì)論也并非完美理論,因?yàn)楝F(xiàn)代物理學(xué)的另一個(gè)支柱量子力學(xué)認(rèn)為引力來源于引力子的交換,而不是所謂的時(shí)空扭曲,這就導(dǎo)致相對(duì)論和量子力學(xué)兩者之間存在矛盾,因此未來一定會(huì)出現(xiàn)一個(gè)統(tǒng)一相對(duì)論和量子力學(xué)的新理論。 |
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