1905年,愛因斯坦發(fā)表了《論動體的電動力學》一文,也就是后來大家常說的狹義相對論,在該文中,愛因斯坦提出了一個很重要的理論,即時間膨脹。時間會因為物體運動速度的增加而膨脹,后來,愛因斯坦又提出了廣義相對論,時間還會因為引力變大而膨脹。假設:當一艘飛船來到引力巨大的黑洞周圍,環(huán)繞黑洞運行,那么由于黑洞邊緣處引力巨大,時間流逝就會變慢,你在飛船上過去了一分鐘,地球上可能就過去了一天、一個月,當你回來時,就會有穿越時空的感覺。 這樣的假設在《星際穿越》中出現過,是講主角前往即將跌入黑洞視界的一顆行星上執(zhí)行任務,由于遇到突發(fā)情況,耽擱了幾個小時,當他回來時,外面的世界已經過去了十幾年,兒女們都已經長大了。 時間變慢 時間膨脹效應,它不僅是書面理論,也經過了實驗的檢驗。 1971年,兩位物理學家做了這樣的一個實驗,他們將4個原子鐘放在一架民航客機上,當民航飛機起飛并抵達目的地之后,將飛機上的原子鐘顯示的時間流逝與地面的原子鐘比較,發(fā)現飛機上的原子鐘慢了59納秒,要知道原子鐘是一種極為精密的時間計量儀器,該實驗表明,由于飛機運動速度變快,時間變慢了。 μ介子衰變也可以告訴我們答案: 當宇宙中的射線穿過地球大氣層時,會產生運動速度為98%光速的μ介子,μ介子存在半衰期,時間是2.22μs,意思就是說每過2.22μs,μ介子就會比原先減少一半,按道理說,μ介子在到達地面之前就已經衰變完了,不會在地面上檢測到μ介子,可是確實有μ介子到達了地面,所以,這正是因為運動速度變快,時間被拉長了,在地球測量者看來,μ介子的半衰期變慢了,因此它就有了足夠的時間到達地面。 時間變慢 國際空間站的時間流逝也會告訴我們答案: 由于國際空間站處于400千米高空,速度又接近第一宇宙速度,所以,這需要綜合狹義相對論、廣義相對論。兩兩相抵消之下,國際空間站的時間要比地面上慢25μs(微秒)。 所以,如果將來的飛船速度接近光速,那么飛船上的時間流逝就會顯著變慢,舉個形象的例子,你在該飛船上可能僅僅只是喝杯茶的時間,地球上可能都過去了百年呢,真可謂是轉瞬間滄海桑田吶,也就相當于變相前往了未來嘛。 文/科學船塢 |
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