引力时间膨胀,引力的本质是什么-百科-

引力时间膨胀,引力的本质是什么

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老铁们,大家好,相信还有很多朋友对于引力时间膨胀和引力的本质是什么的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享引力时间膨胀以及引力的本质是什么的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!

本文目录

  1. 时间膨胀公式
  2. 引力越大时间越慢原理是什么
  3. 时间膨胀公式是什么
  4. 时间为什么会膨胀,时间膨胀的公式是什么
  5. 引力时间膨胀效应
  6. 为什么引力会使时间变慢

一、时间膨胀公式

1、时间膨胀公式是T'=t/√ [1-(v/c)²】。

2、时间膨胀是一种物理现象:两个完全相同的时钟之中,拿着甲钟的人会发现乙钟比自己的走得慢。这现象常被说为是对方的钟“慢了下来”,但这种描述只会在观测者的参考系上才是正确的。

3、任何本地的时间(也就是位于同一个坐标系上的观测者所测量出的时间)都以同一个速度前进。时间膨胀效应适用于任何解释时间速度变化的过程。

4、在狭义相对论中,所有相对于一个惯 *** *** 移动的时钟都会走得较慢,而这一效应已由洛伦兹变换精确地描述出来。

5、在广义相对论中,在引力场中拥有较低势能的时钟都走得较慢。这种引力时间膨胀效应在本条目中只会被略略带过,在主条目中会有更详细的讨论。

6、狭义相对论中,时间膨胀效应是相互 *** 的:从任一个时钟观测,都是对方的时钟走慢了(当然我们假定两者相互的运动的等速均匀的,两者在观测对方时都没有加速度)。

7、相反,引力时间膨胀却不是相互 *** 的:塔顶的观测者觉得地面的时钟走慢了,而地面的观测者觉得塔顶的时钟走快了。引力时间膨胀效应对于每个观测者都是一样的,膨胀与引力场的强弱与观察者所处的位置都有关系。

二、引力越大时间越慢原理是什么

1、引力越大时间越慢原理:引力场局域等效于物体运动的加速度。而在狭义相对论中,物体高速运动会产生“钟慢尺缩”效应,钟慢就是时间变慢,不过这个效应是个惯 *** 系中的观察者效应。

2、只有通过变速进入不同的参考系,即物体存在加速度,时间才会真正地变慢。既然引力场等效于运动加速度,因此引力场同样会使时间真正变慢。

3、给升降机向一个方向施加一个力,使得升降机获得一个大小与地球表面重力加速度g相同的加速度,升降机里的人分不清是处在地球的重力场中,还是处于一个加速运动的 *** 中。

4、另一种情形,在地球重力场附近作 *** 落体, *** 落体者“失重”了,他感觉不到引力,他感觉自己只是在做加速运动。

5、由上述情形可知引力和加速度是等价的,因此狭义相对论中物体在惯 *** 系的高速运动通过加减速使时间流逝速度发生了变化(比如说“双生子佯谬”,哥哥乘坐近光速飞船因为存在加减速,当回到地球时,看到弟弟已白发苍苍,哥哥的时间膨胀了。

三、时间膨胀公式是什么

1、时间膨胀公式是T'=t/√ [1-(v/c)²】。

2、时间膨胀是一种物理现象:两个完全相同的时钟之中,拿着甲钟的人会发现乙钟比自己的走得慢。这现象常被说为是对方的钟“慢了下来”,但这种描述只会在观测者的参考系上才是正确的。

3、任何本地的时间(也就是位于同一个坐标系上的观测者所测量出的时间)都以同一个速度前进。时间膨胀效应适用于任何解释时间速度变化的过程。

4、在狭义相对论中,所有相对于一个惯 *** *** 移动的时钟都会走得较慢,而这一效应已由洛伦兹变换精确地描述出来。

5、在广义相对论中,在引力场中拥有较低势能的时钟都走得较慢。这种引力时间膨胀效应在本条目中只会被略略带过,在主条目中会有更详细的讨论。

6、狭义相对论中,时间膨胀效应是相互 *** 的:从任一个时钟观测,都是对方的时钟走慢了(当然我们假定两者相互的运动的等速均匀的,两者在观测对方时都没有加速度)。

7、相反,引力时间膨胀却不是相互 *** 的:塔顶的观测者觉得地面的时钟走慢了,而地面的观测者觉得塔顶的时钟走快了。引力时间膨胀效应对于每个观测者都是一样的,膨胀与引力场的强弱与观察者所处的位置都有关系。

四、时间为什么会膨胀,时间膨胀的公式是什么

1、时间膨胀公式是T'=t/√ [1-(v/c)²】。

2、时间膨胀是一种物理现象:两个完全相同的时钟之中,拿着甲钟的人会发现乙钟比自己的走得慢。这现象常被说为是对方的钟“慢了下来”,但这种描述只会在观测者的参考系上才是正确的。

3、任何本地的时间(也就是位于同一个坐标系上的观测者所测量出的时间)都以同一个速度前进。时间膨胀效应适用于任何解释时间速度变化的过程。

4、在狭义相对论中,所有相对于一个惯 *** *** 移动的时钟都会走得较慢,而这一效应已由洛伦兹变换精确地描述出来。

5、在广义相对论中,在引力场中拥有较低势能的时钟都走得较慢。这种引力时间膨胀效应在本条目中只会被略略带过,在主条目中会有更详细的讨论。

6、狭义相对论中,时间膨胀效应是相互 *** 的:从任一个时钟观测,都是对方的时钟走慢了(当然我们假定两者相互的运动的等速均匀的,两者在观测对方时都没有加速度)。

7、相反,引力时间膨胀却不是相互 *** 的:塔顶的观测者觉得地面的时钟走慢了,而地面的观测者觉得塔顶的时钟走快了。引力时间膨胀效应对于每个观测者都是一样的,膨胀与引力场的强弱与观察者所处的位置都有关系。

五、引力时间膨胀效应

1、引力时间膨胀是 *** 在考虑加速情况下的狭义相对论时间效应时得出的,他在提出广义相对论的基础——等效原理时就同时得到了的引力时间膨胀效应,比广义相对论引力场方程还早了8年。不过他定量化新的引力理论花了8年时间。

2、等效原理是指在局域下加速度和引力等价,无法区分。

引力时间膨胀,引力的本质是什么-第1张图片-

3、之一个是狭义相对论的高速运动时间膨胀公式,第二个就是广义相对论的引力时间膨胀公式。两个公式是非常相像的,只有根号内几个项被置换了,实际上是把速度项v置换为√(2GM/r)。发现了吗?v=√(2GM/r),这等式是不是觉得很熟悉?这就是计算天体 *** 速度(第二宇宙速度)的公式。引力时间膨胀公式居然就这么简单就合成出来了_。

4、通过引力时间膨胀公式可以得出时间膨胀程度与质量的开方成正比,与半径的开方成反比。即天体质量越大,时间膨胀越大;半径越小,时间膨胀越大。

5、《星际穿越》里黑洞旁的星球的时间膨胀达到地球的6万倍(7×365×24=61320),并不是因为它离黑洞中心的半径小,而是那个黑洞实在太大了。按照 *** 的科学顾问基普·索恩的设计,那个黑洞的质量达到1亿倍太阳质量。所以虽然星球离黑洞中心的距离并不太近,但时间膨胀效应却非常显著,达到1小时相当于地球7年。

六、为什么引力会使时间变慢

打小我们的祖先、长辈就教导我们一定要珍惜宝贵的时间,而现实生活也告诉我们时间是连续不断的东西,它只会向未来单一的方向匀速发展,也就是说,我们没有办法找回逝去的时间,也没有办法让时间流速慢下来。时间流(变化率)被认为是宇宙的基本定律之一。即,时间流不能改变。

时间是人为规定的一个比较抽象的概念,我们根据地球绕太阳的规律运动确定了一个恒星年,也根据地球的四季变化规定了一个回归年,这说明我们对时间的概念是根据一件事物有规律的运动总结出来的经验。也说明时间是事物的无限持续发展,从过去、现在到未来的不可逆事件。

时间是各种测量的组成部分,用于对事件进行排序,比较事件的持续时间或事件之间的间隔以及量化物质现实或有意识体验中的数量变化率。

现代物理学所说的时间与经典时间概念有很大的不同。1905年, *** 提出了相对论,即狭义相对论。这一理论改变了我们对整个时空结构和 *** 质的看法。

现在我们要放弃我们心中对时间固有的看法,时间不仅会在我们周围的事物中流动,还会在我们体内流动。时间只以变化率的形式存在于物质内部,时间的流速在很大程度上取决于物质的相对运动。

在量子水平上,例如在我们的身体内部,存在着相互作用的基本力,这些量子级的基本力以恒定的光速在所有物质内部发生着相互作用(通信),从而导致了原子,分子和细胞水平上的所有变化。因此以光速进行的相互作用就是我们观察到的时间流逝的极限。

当我们观察一个非相对运动的物体时,我们只能看到物体内部以光速传递的基本力的影响,这也是物质内部变化率或时间流逝的速度。所以不要认为一个静态的物体是完全静止的:在它内部,相互作用以光速持续地交互。事实证明,物质内部的相对变化率(时间)与 *** 的光钟完全同步:

上图是一个光钟,在两个反射镜之间有一个距离,顶部的反射镜能计算接收到的光脉冲时间间隔。当我们看到一个相对于我们不动的光钟(左图)时,我们看到的时间要比相对于我们运动的光钟(右图)快,因为对于我们来说,相对于我们运动的光钟,光脉冲传播的距离更长,因此花费的时间就越长。当然相对论,我们要了解这个相对,这说的是另外一个观测着的看法,认为你运动速度快,时间减慢!但对我们来说,无论我们以多快的速度运动,我们自己时间是不会变化的,该活多少年还是多少年。所以要记住,相对论是别人的理论,跟我们自己无关。这就是狭义相对论影响事物外部和内部时间变化率的原因。

那么广义相对论的引力为啥会让时间膨胀呢?

其实不是引力减慢了时间,还是狭义相对论下的时间膨胀,只不过是直接套用了一个等效原理,等效原理是广义相对论的基础,它说的是在一个封闭电梯中,我们无法用任何实验手段分辨出电梯是在向上匀加速运动,还是处在一个静止的引力场中,这说明加速度和引力是等效的。因此狭义相对论下的时间膨胀也同样实用与引力场。当然我们还有另外一种解释。

我们知道光以恒定的速度传播。光线的能量取决于其频率,而不是其速度。但是光也受到引力的影响。这意味着,如果从大质量物体的“引力井”深处向上发射一束光线,光线从“引力井”中爬出时会损失一部分能量。

因此,假设我们站在行星的表面上发出的光线是绿色的,即600THz(太赫兹)振荡。等这束光线到达太空已经失去了一部分能量,变成了深红色的光,以400THz的频率振荡。

但是,但是光线在旅途中没有任何东西可以“消除”振荡。也就是说能量不会被创造或毁灭。因此,行星表面的人认为电磁波每秒“振荡”600万亿次,而太空中只看到每秒400万亿次“振荡”,那么唯一可能的解释是,太空中的秒数与地面的秒数长度不同。取而代之的是,根据地面上的手表,在一秒钟内产生的600万亿次摆动,在太空中需要1.5秒才能完成。同样,如果地面每秒打开和关闭光源,太空中将看到持续1.5秒的光脉冲,然后暂停1.5秒。

反之亦然:如果太空向地面发出400 THz的红光,地面会看到600 THz的绿光。在这种情况下,频率的变化对应于光线“落入”引力井时能量的增益。

因此,如果我们假设光速是恒定的,光在引力阱中获得/失去能量,我们必须得出结论,唯一可能的情况是时间在以不同的速度滴答作响。一个时钟无论是机械的还是生物的,引力越强,时间的速度就越慢。这就是引力影响时间的方式。

好了,文章到此结束,希望可以帮助到大家。

标签: 引力 膨胀 本质 时间 什么

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