发布日期:2024-12-23 07:26 点击次数:58
一个多世纪前樱井莉亚qvod,爱因斯坦的相对论横空出世,绝对颠覆了东谈主们对于本领和空间的固有贯通。这不仅取代了牛顿所发扬的实足时空不雅,更是开启了东谈主类对于寰宇新档次的探索。
天然实足时空不雅在东谈主类心中树大根深,它适应咱们的日常辅导,但诸多实验效能殊途同归地讲明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,即所谓的本领推广效应(也称钟慢效应)。物体的速率与受到的引力均会影响到本领荏苒的速率。
绵薄来说,速率越快,引力越强,本领荏苒速率就越慢。
长远领路相对论,本领推广效应骨子上揭示了本领、空间与物资三者之间的致密关系,它们是一个不可分割的全体,咱们简称之为“时空”。不存在莫得本领的空间,也不存在莫得空间的本领。
况兼,物资的怒放还会对它周围的时空酿成影响。
物理学吵嘴常严谨的学科,而相对论的扫数这个词推演经由无疑是复杂的,波及到高尚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,即是将这些复杂的常识点简化,下里巴人地传达给公共。天然这样作念不免会舍弃一些严谨性,但并不妨碍咱们领路物理表面的精髓。
回到之前的问题,速率越快,引力越强,本领荏苒速率就越慢。这即是相对论中“本领推广效应”的平常解释。
具体能慢到什么进程呢?
若是纯正进行表面分析,本领致使能慢到接近罢手。
当速率无尽接近光速,引力奢侈大时(如黑洞的史瓦西半径,也即是事件视界),本领就接近罢手!
换句话说,光速和黑洞的视界是时空结构的很是。
何谓时空的很是?
咱们不错这样平常地领路:一朝达到光速,未必身处黑洞视界,你将干预一个完全不同的时空结构,那是咱们无法领路的寰宇。
光速,咱们无法触及,因为任何有静质地的物体齐无法达到光速,是以咱们只可无尽地放慢本领荏苒速率,而不行让本领停滞。
速率导致本领变慢的公式为:
该公式自己并不复杂,很容易领路。t'是经过延缓后的本领(高速遨游的本领荏苒),t是不雅测者所经验的本领(低速寰宇),v是相对于低速寰宇的速率,c是光速。
而引力导致本领变慢的公式为:
该公式亦不难领路。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。
两个公式的推导经由相对繁琐,在此不再赘述,有有趣有趣的读者不错尝试自我辩论。
阐述速率推断公式(第一个公式),遨游速率必须无尽接近光速,本领推广效应才会相配显赫。
比如,若是你的遨游速率是光速的一半,那么本领只会慢15%。
也即是说,你以光速的一半(相对地球)遨游一年,地球上的本领则昔日了1.15年!
当速率达到光速的99%时,本领推广效应就相配显赫,不错达到7倍。遨游一年,地球上的本领昔日七年!
丝袜吧同理,引力也会影响本领的荏苒速率。引力越强,本领推广效应越显赫。
知名的科幻电影《星际穿越》中就有有关情节,主角在黑洞隔壁停留了一小时,而地球上的本领却过了七年,本领推广了六万倍!
看到这里,可能有东谈主会猜忌:既然本领略慢下来,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才略清爽出本领推广效应。
假定你不错亚光速遨游(相对于地球),你自身的本领(本征本领)荏苒速率并不会有赫然变化,若是地球上的东谈主不雅察你,会发现你的本领变慢了。
天然,你也会看到地球上的本领静止了。
你们齐没错,仅仅参照系选拔的不同导致了这种不雅感。那么到底谁的本领慢了呢?你,还是地球上的东谈主?
只可说,比拟两个不同参照系的本领荏苒速率莫得太大真谛。正如上头所说,地球上的东谈主会以为对方的本领慢了!
当你们从头回到消亡参照系(比如你以亚光速遨游后复返地球),就会知谈到底谁的本领慢了,适度会是:你的本领慢了!
这恰是知名的双生子佯谬,具体推导经由咱们以后的著述会在意先容。
似乎扯远了。
对于当今的东谈主类来说,单纯依靠速率让本领变慢并不本质,因为速率越快,质地就越大,需要更多的能量来链接加快,同期还得辩论速渡过快带来的其他问题。而且速率带来的本领推广效应并不显赫。
用超强引力让本领变慢也比拟艰难,咱们很难在短本领内抵达黑洞隔壁。
但有一种次第号称星际旅行的完满选拔,那即是虫洞。通过虫洞,咱们致使不需要加快,就能已而穿越远处的距离。缺憾的是,虫洞的见地咫尺仅停留在科幻限制樱井莉亚qvod,也许有一天,东谈主类的科技奢侈发达,便能制造出能等闲穿越寰宇空间的虫洞!
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