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同步衛星與地球上的時間有何不同?
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  • 1 # 我是U仔

    第一,按目前的科學理論,不可能。沒有衛星能達到兩倍光速。一倍光速也不行。

    第二,同步衛星,是指公轉週期與地球自轉週期相同這樣的同步。不是各自上鐘錶的同步。

    第三,假設有個衛星圍著地球轉達到了光速,那麼上面的鐘表不與地球上同步。而是在地球上的觀者看起來。衛星上的錶停了。

  • 2 # 火星一號

    這個問題有兩點需要說明一下。首先,衛星的運動速度不可能達到兩倍光速,任何物體都不能。光速就已經是上限,而且像衛星這樣本身有靜止質量的物體,這個上限還達不到,只能無限趨近。

    其次,所謂的地球同步衛星是指相對於地球表面保持靜止的衛星。這種衛星在地球赤道上空,繞著地球做圓周運動,公轉方向跟地球的自轉方向一致,並且公轉週期跟地球的自轉週期也是一致的。因此,從地球上看來,地球同步衛星始終位於天空中的同一個位置,不會隨著地球的自轉而發生變化。根據計算可知,地球同步衛星距離地球表面的高度為3.58萬公里,運動速度為3.07公里/秒。

    雖然地球同步衛星不能以極高的速度運動,但那裡的時間流逝速率確實與地球表面不一樣,這就要同時考慮狹義和廣義相對論的時間膨脹效應。

    根據狹義相對論的時間膨脹效應,由於地球同步衛星的軌道速度為3.07公里/秒,那麼,每執行一天的時間,衛星上的時鐘就會走得比地面上的時鐘慢4.5微秒。

    根據廣義相對論的時間膨脹效應,由於地球同步衛星遠離地心,那裡的引力場要比地球表面更弱,所以衛星時鐘相對走得相對更快一些。根據計算可知,每執行一天的時間,衛星上的時鐘就會走得比地面上的時鐘快51.1微秒。

    因此,結合狹義和廣義相對論的時間膨脹效應,地球同步衛星的時鐘每天會走得比地面時鐘快46.6微秒。如果時間累積一年,那麼衛星時鐘會走快17毫秒。

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