說時間具有相對性,這其實是講時間的膨脹效應,源自於愛因斯坦的相對論。根據是否涉及引力,相對論分為廣義相對論和狹義相對論,前者涉及引力,後者不涉及引力。在廣義和狹義相對論中,又存在兩種時間膨脹效應,下面對此簡單說明一下。
根據廣義相對論,物體可以彎曲時空,這就是引力作用的來源,這也意味著時間在不同時空中具有不同的流逝速率。如果物體的質量越大,時空曲率也越大,則時間流逝速率也越慢。也可以說,距離引力源越近,時間過得越慢。例如,地球表面的時鐘慢於太空中衛星的時鐘,太陽表面的時鐘慢於地球表面的時鐘。不過,這種時間膨脹效應十分微弱,以致於我們根本無法感知到,只有像黑洞這樣能夠強烈扭曲時空的天體才能產生顯著的時間膨脹效應。
在《星際穿越》中,主角他們去的那顆行星是繞著黑洞旋轉,由於執行軌道非常靠近黑洞表面,導致這顆行星上的時間流逝速率遠慢於地球上,前者的一小時相當於後者的七年。留守夥伴所處的位置遠離黑洞周圍的扭曲時空,他那裡的時間流逝速率與地球上相當。因此,當主角一行人在靠近黑洞的行星上活動三小時後返回到母船上時,母船上的時間已經過去23年。
另一方面,根據狹義相對論,運動速度快的時鐘慢於運動速度慢的時鐘。當一個物體無限接近光速時,它自身的時間不會靜止,只是在外界看來它的時間趨於停止。時間的相對性說的是不同參照系之間的對比,但每個參照系的各自時間沒有快慢的概念。
說時間具有相對性,這其實是講時間的膨脹效應,源自於愛因斯坦的相對論。根據是否涉及引力,相對論分為廣義相對論和狹義相對論,前者涉及引力,後者不涉及引力。在廣義和狹義相對論中,又存在兩種時間膨脹效應,下面對此簡單說明一下。
根據廣義相對論,物體可以彎曲時空,這就是引力作用的來源,這也意味著時間在不同時空中具有不同的流逝速率。如果物體的質量越大,時空曲率也越大,則時間流逝速率也越慢。也可以說,距離引力源越近,時間過得越慢。例如,地球表面的時鐘慢於太空中衛星的時鐘,太陽表面的時鐘慢於地球表面的時鐘。不過,這種時間膨脹效應十分微弱,以致於我們根本無法感知到,只有像黑洞這樣能夠強烈扭曲時空的天體才能產生顯著的時間膨脹效應。
在《星際穿越》中,主角他們去的那顆行星是繞著黑洞旋轉,由於執行軌道非常靠近黑洞表面,導致這顆行星上的時間流逝速率遠慢於地球上,前者的一小時相當於後者的七年。留守夥伴所處的位置遠離黑洞周圍的扭曲時空,他那裡的時間流逝速率與地球上相當。因此,當主角一行人在靠近黑洞的行星上活動三小時後返回到母船上時,母船上的時間已經過去23年。
另一方面,根據狹義相對論,運動速度快的時鐘慢於運動速度慢的時鐘。當一個物體無限接近光速時,它自身的時間不會靜止,只是在外界看來它的時間趨於停止。時間的相對性說的是不同參照系之間的對比,但每個參照系的各自時間沒有快慢的概念。