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  • 1 # 小豬說i

    自牛頓時代以來的很長一段時間裡,物理學家認為宇宙中所有地方的時間都是以相同的速率在流逝,時間到處都是絕對同步致的。然而,愛因斯坦的相對論顛覆了時間的絕對性。

    關於此,還需要從光速說起。那麼,光速與時間究竟有什麼關聯呢?

    當年,邁克爾遜和莫雷兩位物理學家透過干涉實驗發現,光速有別於其他速度,這個速度不會與其他速度疊加。地球繞著太陽在公轉,但一束朝著地球公轉方向運動的光與另一束垂直的光具有完全相同的速度。

    雖然洛倫茲提出了洛倫茲變換來解釋這種現象,但愛因斯坦注意到了這個現象背後的深層次原因。愛因斯坦認為,光速其實是不變的,無論觀測者相對於光源的運動狀態是怎樣的,最終大家所測得的光速是完全相等的。關於光速不變原理,麥克斯韋電磁場方程組的光速公式也是一個強有力的理論證據。

    為了讓光速保持不變,時間和空間就需要發生變化,這兩個引數將會隨著參照系的不同而變得不一樣。與相對靜止的參照系或者弱引力場相比,在運動的參照系或者強引力場中,時間的流逝速率會變慢,這就是時間膨脹效應。

    因此,宇宙中其他星球上的時間流逝速率與地球並不一樣。如果有個星球相對於地球運動,那麼,這個星球上的時間過得會比地球上慢。如果有個星球的表面引力比地球強,那麼,這個星球上的時間也會過得比地球慢。

    不過,在大多數情況下,時間膨脹效應十分微弱,可以忽略不計。例如,6光年外的巴納德星b正以110公里/秒的速度在靠近太陽系,那麼,地球上的時間每過1秒,這顆星球上的時間會走慢67納秒(6.7×10^-8秒)。這意味著地球時間每過1億年,巴納德星b時間才會慢了6.7年。

    另一方面,太陽的表面重力是地球的28倍,地球上的時間每過1秒,太陽上的時間會走慢2.1微秒。在過去46億年來,太陽表面的時間比地球表面慢了9660年。自地球形成以來至今,地球核心的時間比地球表面走慢了2.5年。

    只有在接近光速的情況下,或者在緻密天體周圍,時間膨脹效應才會變得顯著。例如,當一個星球相對於地球的速度達到光速的99.999996%,那麼,這個星球上的時間過1秒,地球上將會過1小時。

    另一方面,越靠近黑洞表面(事件視界),時間過得越慢。例如,《星際穿越》中的水球行星近距離環繞黑洞旋轉,那上面的1小時等於地球上的7年。如果有人掉進黑洞中,遠處的觀測者將會看到掉入黑洞的人會變得越來越慢,最終定格在黑洞的視界上。

    總之,宇宙中不同星球、不同星系中的時間過得並不是一樣快,但這種差異往往非常小。只有在少數極端的情況下,我們才要考慮到相對論效應。

  • 2 # 世界十大未解之謎

    即使是在宇宙中我們仍然可以用現在的時間單位:分,秒或是年月日...因此只要用同一種單位當然是一樣的...但這裡沒有考慮相對論效應...如果有天體以接近光速的速度相對地球運動...就要考慮狹義相對論效應...那上面的時間尺度就會和我們的不一樣...相互看對方都覺得對方的時間變慢了...此時我們即使想用我們的時間來度量他們的時間也是沒辦法做到,沒意義的了...

  • 3 # 寒蕭99

    宇宙的時間總體上看流速是一樣的,這是因為在大尺度上宇宙空間具有高度的平坦性和一致性,所以宇宙空間各處的時間也基本是一致的。

    由於宇宙誕生後時間才出現並具有了意義,因此可以看成時間與宇宙是同時存在的,是一種共同的關係。宇宙的誕生便是空間的誕生,隨後出現了物質,空間和物質有了變化,這才導致了時間這個量的形成。

    而根據目前的觀測結果,宇宙在大範圍上是非常平坦的,因此從整體角度來看,宇宙空間和物質的變化都是勻速的,因此時間這個量的流逝速度也是相同的。

    不過,如果我們將視線縮小到區域性,結果就不一樣了。就像是一個再光滑的平面,如果我們用高倍顯微鏡去看,也一樣會看到凸凹不平。因此,宇宙中還是有些區域性區域不那麼平坦的,因此也就會造成區域性地區時間流速的變化。

    在相對論中已經明確提到了這個問題,有兩個因素可以影響空間的平坦性,同時也會影響到時間的流速。這兩個因素就是巨大的引力源和高速運動。

    最明顯的引力源就是黑洞,在黑洞附近,空間被極大的扭曲,因此其附近時間的流逝速度也與外界不同。另外當物體以接近光速的高速運動的時候,其自身的時間流速也會相對外界發生變化。

    不過,這兩種情況下都是相對外界來說的,就其本身來看,是感覺不到時間發生變化的。

    而除了這兩種情況外,宇宙中其他星球上的時間流速都是一樣的。

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