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相對論之鐘慢效應的原因

圖文 更新时间:2024-12-04 23:09:26

相對論之鐘慢效應的原因(揭秘相對論時間效應的七個實驗真相)1

愛因斯坦相對論已經提出一百多年了,仍有人懷疑相對論的正确性,事實上相對論并不複雜,它完全抛棄了絕對時空的觀念,颠覆了人類對宇宙及自然的“常識性”認知,是關于時空和引力的基本理論。相對論分為狹義相對論和廣義相對論,狹義相對論讨論的問題不涉及引力,時空是平直的,廣義相對論讨論有引力作用的物理學,時空是彎曲的。狹義相對論說,物體運動的速度越快,其時間會變得越慢;廣義相對論說,離大質量物體越近,引力越大,時間會變得越慢。由于極高的速度和極大的質量才會使效應明顯,現實生活中根本無法體會,于是總有人懷疑相對論并不正确。兩個人在一起争論的時候,往往有人要求你舉出實例證明,筆者總結了一下,争取用最簡練的語言把幾個主要的實例說清楚,方便大家在争論中擇優錄用,摧枯拉朽般擊垮對手的信心。當然要是遇到非要親眼一見才相信的人,我勸你還是離他遠點更為明智一些。

3、白矮星光線的引力紅移。愛因斯坦預言,由于引力場導緻時間膨脹,恒星上電子的振蕩頻率将會變慢,波長變長,亦即引力紅移。由于太陽的效應不明顯,科學家們通過觀察比太陽密度大得多的白矮星發出的光,證實了光輻射明顯紅化。

4、不同海拔原子鐘時間不同。實驗證明,位于海拔1650米的美國國家标準局的原子鐘,比位于海拔25米的英國皇家格林威治天文台的原子鐘,一年要快5微秒,意味着相對論預言的離地球近的地方比遠的地方時間慢一些是成立的。

相對論之鐘慢效應的原因(揭秘相對論時間效應的七個實驗真相)2

5、飛機上的原子鐘實驗。1971年,物理學家喬·哈菲爾和理查·基廷将高精度的2個铯原子鐘分别放在向東和向西飛行的飛機上繞地球飛行,然後與放在美國海軍天文台的時鐘對比,時間膨脹效應與預測結果完全吻合。

6、GPS上的原子鐘變快。美國發射GPS衛星時,綜合衛星速度及高度引起的時間膨脹效應,每天原子鐘會變快38微秒,導緻一天定位誤差累積達11公裡,所以原子鐘在發射前會把振蕩頻率從10.23兆赫調為10.22999999543兆赫。

7、高速運動的μ子壽命延長。宇宙射線與大氣中的分子發生碰撞,可以在離海平面大約15公裡高處産生接近光速的高能μ子,由于μ子是一種不穩定的亞原子粒子,平均壽命隻有2.2微秒,按理在衰變之前隻能行進約660米的距離,不可能到達地面。但實際卻在海平面觀測到大量μ子,這隻能是近光速運動的時間膨脹效應使μ子的時間變慢,壽命大大延長,這也是相對論效應存在的經典證明。

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