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1 # 靈遁者國學智慧
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2 # 刁博
狹義相對論是建立在兩條基本假設之上的。一個是狹義相對性原理,物理規律在所有的慣性參考系中都是一樣的;另一個就是光速不變原理,真空中的光速對任何觀測者來說都是一樣的。以此為基礎,可以推出運動的鐘變慢、運動的尺變短、質量速度關係、質量能量關係等在經典物理學中所沒有的現象。
鐘慢效應(時間膨脹)、尺縮效應不僅是理論預言,在實驗中也得到了驗證,並且現在的日常生活中已經有關於鐘慢效應的實際應用。
關於時間膨脹的實驗驗證有很多,經常列舉的例子是μ子壽命的延長。宇宙射線進入大氣層後,在離地15千米高的位置會和大氣中的分子相撞產生n介子,n介子會馬上衰變為μ子。μ子的基本壽命約為2197納秒,μ子的速度接近光速,速度乘以壽命,這樣計算出μ子只能前進約600餘米,而地面附近能夠檢測到大量的μ子。這就是一個典型的相對論效應,可以理解為運動的鐘變慢,使得μ子的壽命得以延長;也可以理解為運動的尺變短,從μ子的角度看,它走的距離遠遠小於15千米。
另外,時間的相對論效應已經在實際中得到了應用。衛星導航中,因為衛星在天上飛,根據狹義相對論,它的時間會變慢;又根據廣義相對論,弱引力場中的時間又會變快。變快的和變慢的不能抵消,如果不對衛星的時間進行相對論修正,一天累計下的導航誤差能夠達到11千米。現在能夠用上衛星導航,離不開愛因斯坦的相對論。
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3 # 神憐世人
用最通俗的話來講,當你和一個心儀的美女在一個風景秀麗的環境中坐一小時,且不論這一小時會做些什麼時間,單單就時間而論,你會感覺只是度過了幾分鐘,而如果你坐在悶熱還散發著一股股腳臭味的密室裡,哪怕只待幾分鐘,你也會感覺自己好像堅挺了幾個世紀。“度日如年”並非空穴來風,這就是時間膨脹。
那麼用專業點的話來講,狹義相對論中的時間膨脹所談輪的是四維空間,也就是我們所在的三維空間再加上一個時間緯度,在三維空間中一個質點就是一個點,毫不含糊,但是在四維空間中,一個點在時空中會被延伸出一條運動軌跡,軌跡的長短表示固有時的長短,估計越短固有時越短,時間流逝速率越慢。甚至狹義相對論還認為,當一個物體速度越快,其時間流逝就越慢,當該物體速度達到光速,時間就會靜止,如果超過光速,就會發生時光倒流。
但是相對論並不允許任何物體速度達到或超過光速,因為那樣會引發時空悖論。比如你超光速時空穿越到幾十年前,把自己還未結婚的祖母殺了,那麼未來就不可能有你的母親,更不可能有你,可是你卻真真實實存在,這就是著名的“祖母悖論”。
同樣的,時間膨脹導致長生不老也是不存在的,一個人的體內組織是有規律執行的,不會因為你超光速運動就停止血液迴圈和發育,縱然你達到了超光年速度,心臟一停你也得完蛋。
所以,時間膨脹只是一個科學假設,並沒有什麼實驗證據證明。如長生不老般,與其把希望寄託在時間膨脹上,倒不如利用相對論把地球上的其他人“耗”死,前提是你要活的夠長。
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4 # 綠水青山48936175
這是個謬論當道的大時代真科學被無情邊緣化了!別無知的認為愛因斯坦推翻了牛定律,那叫痴人說夢!相對論就是地心說的陰魂復活,它在自然真象面前就是一地亂雞毛!牛力學是幾千年人類認識自然的大集大成是對自然普適的規律的準確描述,誰俢正誰是倒黴蛋!相對論是個啥鬼不過是愛氏閉門造車的嬉耍猴子的唯心怪胎,宇宙的運動是絕對的何來的靜質量,相對論中的靜質量m0是怎麼確定的?世人從來不探究這個至命死結問題,都只會人云亦云的閉著眼睛說胡話,所以不反相對論就是真的不懂相對論,相對論的錯是根本之錯只能無情的剷除毫無俢正價值!物理學中的靜質量,動質量,光速上限統統是相對論杜撰的違背客觀自然規律的謬論謊言!
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5 # aging74755260
好像沒有實驗來證明。可見物體的最高速度,就是行星探測器之類,每秒十幾公里而已。要證明,只有動用歐洲的質子對撞機,將短半衰期的核,放進去,接近光速地轉幾圈,然後,測一下,衰變結果改變多少。
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6 # 章彥博
「時間膨脹」是有實驗依據的。所謂「時間膨脹」,就是物理學中說的「尺縮鐘慢」中的「鐘慢」。我們先看看理論上如何理解「鐘慢效應」。
當我們看一個相對速度非常快的飛船時,從我們自己的角度,會覺得裡面的時間過的非常慢。這個關係可以用1/sqrt(1 - v^2 / c^2)來表示。簡而言之,相對速度越接近光速,飛船裡的人看起來就越慢。
然而,我們到現在都沒有造出能達到光速1/100的飛船,如何去測試呢?答案是,用高速的基本粒子去做實驗:
μ中微子非常不穩定,只有2.2微秒的壽命,之後就會衰變。按照這個方法計算,深藏地下的探測器,是無法探測到μ中微子的。然而,在地下的中微子探測器確實探測到了它。
而解釋,就是「鐘慢效應」。
「2.2微秒的壽命」,是在靜止參考系說的,也就是自身的參考系。而在實驗室的參考系去看,就要考慮「尺縮鐘慢」的效應。中微子的速度非常快,接近光速,所以鐘慢效應會非常明顯。透過這種方式計算,中微子在我們看來,壽命會長很多。這樣,它才可以穿過厚厚的底層,進入地下的探測器鍾。
所以,「時間膨脹」這個概念,確實是有其實驗依據的。還有人用飛機做環球航行,來比較原子鐘的時間差異,也是非常符合相對論的預期的。
回覆列表
有實驗依據的。著名的就是gps的應用。可以看看下面的文章,你就會懂了。
導讀:本文摘自獨立學者靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》。旨在幫助大家瞭解物理宇宙科普知識。我對你們的愛,就是要告訴你們:時間是存在的!
關於時間的度量和方向的說明
現在還有很多人,認為時間不存在,這個錯誤的認識開始於什麼時候,我們無從追究了。因為時間一旦開始,過去就已經成為過去,這是它不能追究的原因。這句話的物理表述,要複雜的多,但我會盡力讓大家明白,為什麼時間是存在的?而且是必須存在的。
讀過我物理科普書籍《變化》第三十五章的朋友,肯定知道,我已經就時間問題,表達過觀點。寫了題為《時間的本質說明》一文。
很多朋友回覆我,寫的還不夠具體,明白,所以又補增這一章內容,來闡述我對時間的思考。希望可以解答你們的疑惑。
時間是客觀存在的,這是一個事實。我寫過題為“時間,空間,物質的一體性說明!”的文章。其實就是承認了時間客觀存在。在“時間,空間,物質的一體性說明!”的文章結尾我寫道:“在這裡我們要把時間拿出來說了,而說到時間,就要把運動拿出來說了。但運動是物質的運動,時間和運動分不開,就意味著時間和物質分不開。離開時間談物質,物質是沒有變化的!”
所以認同時間存在的人,會說:“時間是事物連續變化的說明。”
靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》在靈遁者淘寶有。
時間,空間和物質是一體的,它們共同構成時空。時空是能量的時空,是運動的時空。從開始,時間就不能從運動變化中脫離出來,也就是時間不能從時空中單獨脫離出來說明。
任何脫離時空,脫離運動的時間描述都是片面的。瞭解時間的本質,就要了解時空。這一方面理論,我們要感謝愛氏的相對論。
不存在的東西就證明它不存在,存在的東西就證明它存在,這是我們人類的責任。就像引力波,等了那麼久,我們終於證實它是存在的。你不理解的東西,不一定不存在! 時間就是這樣的東西,雖然它很抽象,但還可以想象。
那麼我們從正面如何證實時間是存在的,且時間是時空不可分的東西。
這裡引用一個已知的事實,關於GPS時間與地球上時間的不同。
“這就是愛氏的想對時空理論,他不僅僅將物質和空間看做一體,把時間也納入到這一體系中。GPS衛星以每小時14000千米的速度繞地球飛行。根據狹義相對論,當物體運動時,時間會變慢,運動速度越快,時間就越慢。因此在地球上看GPS衛星,它們攜帶的時鐘要走得比較慢,用狹義相對論的公式可以計算出,每天慢大約7微秒。
GPS衛星位於距離地面大約2萬千米的太空中。根據廣義相對論,物質質量的存在會造成時空的彎曲,質量越大,距離越近,就彎曲得越厲害,時間則會越慢。受地球質量的影響,在地球表面的時空要比GPS衛星所在的時空更加彎曲,這樣,從地球上看,GPS衛星上的時鐘就要走得比較快,用廣義相對論的公式可以計算出,每天快大約45微秒。
在同時考慮了狹義相對論和廣義相對論後,GPS衛星時鐘每天還要快上大約38微秒。”
如果我們贊同愛氏相對論是正確的,就要贊同運動對於時間的影響。由愛氏理論我們可以知道:時間流逝的速度取決於物體在宇宙中的位置以及運動速度。
對於時間的一般定義是這樣的:物質存在的一種客觀形式,由過去現在將來構成的連綿不斷的系統;是物質的運動變化的持續性和連續性的表現。
這樣的的定義並沒有錯,但對於專業研究物理和天文的人來說,還不夠究竟,不夠本質。
所以我把時間的定義修正為:時間是物質在引力場中的位置以及運動速度的應變度量過程;它是物質存在的客觀形式。
進一步的闡述說明是,時間的這種“應變度量過程”就是物質的運動變化的持續性和連續性的表現。在這裡要說明“應變”這個詞,指的是主體時間受“引力場位置”和“運動速度”影響而做出的應變數。
這種應變是不以人的意志為轉移的,它是客觀的。
網上還有很多標題為“相對論證明時間不存在”的文章。拿出愛因斯坦的話:“現在、過去和將來之間的差別只是一種錯覺。時間倒流或回到過去,其實是建立在一個不存在的邏輯基礎上的。”
相對論本身就是時空理論,怎麼可能沒有時間在裡面,所以這是無稽之談的文章。至於如何理解愛氏所說的話:“現在、過去和將來之間的差別只是一種錯覺。”
這是從意識層面來說的,愛氏的本意應該是要強調時間是沒有方向的!所以現在,過去,未來才是人的創造,是為了描述生活而創造的。 也就是說時間一直向前的這個方向,其實是不存在。這個方向是人為賦予的。
從這點來說,時間是個標量的認定是對的。只有大小,沒有方向。
可是為什麼感覺時間是向前的?為什麼時間是不會停止的?
時間不會停止的原因是時空,時空存在,時間就存在!別忘了時間是組成時空的一個維度! 更別忘了能量守恆定律!這些都指明瞭時間是一個永恆的存在!
現在來說時間為什麼總是向前的?“前”才是個經驗性的字!哪裡是前,哪裡是後。都要有參考。你看著的方向是前,你後腦勺的方向是後,這是我們的經驗。
上面的關於時間的定義,已經說明了,時間是一種的“應變度量過程。” 一個事件從開始到結束,成為過去時。這時我們說現在是新的開始。時間是前進的! 這其實是經驗性的。
一個人賽跑,剛跑完100米,他剛才跑完的100米,成為過去。可是他現在還在跑第二個專案,他的運動過程沒有停止。直到他又開始第三項賽跑時候,我們說他前兩個專案成為過去時。你會發現一件事情的開始和結束都是人為的。 但這種“人為”的時間觀念是正確的,卻不是真理的!真理上的時間的箭頭是沒有的。我們不能將一個個事件“應變度量過程”人為的區別它必須的方向!是沒有未來這個方向的,但未來是存在的!
我不知道我這樣來說,大家能否理解。再舉一個例子,有一個電影叫《返老還童》,拍的非常不錯。關於的時間的探索和疑問在電影中其實發揮到淋漓盡致了。
我們是從小到老,可電影中的主人公是從老到小。 那麼我們說希望慢慢長大,就是期待未來。可是電影中的主人公期待慢慢變小,也是期待未來。所以從小到老是時間是一直向前?還是從老到小,時間是一直向前?
所以說一塊石頭不會有時間的前後感知,人會有! 把人的思想從人的腦海中拿出去確實很困難,但只有這樣,你才能客觀認識時間是什麼。
關於對時間的本質認識,我也非常贊同人們要“珍惜現在”,也鼓勵珍惜當下的時間程序,因為你就在其中。
再來讀一遍我對於時間的定義:時間是能量物質在引力場中的位置以及運動速度的應變度量過程;它是物質存在的客觀形式。
兩個關鍵詞:位置,運動速度。
時空是彎曲的,時空也是引力的本源。能量的分佈,物質的分佈不均,使得引力場強弱有差異。時間在不同的引力場中是不同的。地球和月球上時間不同,地球和太陽上時間不同。甚至地球上不同位置時間也不同。
我住在一樓,你住在33樓,我們的時間不同。這不是荒謬,是事實。只是這種區別太過於微小,我們根本無法察覺。上面關於GPS的校準案例,其實就是答案!
所以你腦海中要有這樣的一副圖畫,那就是時間是彎曲的!這種彎曲是由於時空彎曲,引力場不均導致的。形象的舉例來說,時間的彎曲圖畫,就像一副丘陵高山的等高線圖。如下圖
所以這更加印證了時間是沒有方向的。物體處於等高線不同的位置,時間流逝是不同的。
從這張圖我們也可以得出其實時間與時間是沒有明顯的間隔點,沒有明顯的間隙!更沒有明顯的界限!
在這裡還可以回答一個被多次提問的問題:時間有起點嗎?
我的答案是沒有起點。所以大爆炸理論是時間的起點一說不可靠。能量,時空只要存在,時間就存在。
再來分析第二個關鍵詞:運動速度。
顯然相對論效應,物體的運動越快,時間越慢,已經被證實。而且我說過光速就是一種束縛態。任何物體要達到光速所要克服這種束縛是不可能的。因為它要對抗整個時空!
這就是運動速度的極限為什麼是光速,當物體達到近光速極限,時間越來越慢,也將達到時間這一維度的極限。而且大家別忘了,物體接近光速的時候它的質量也是增加的。這時候它周圍的時間等高線圖肯定是有變化的,所以時間是不同的!
而且運動的物體質量的增大,這種增大的質量是時空的賦予!還有一個相對論效應是尺縮效應,該效應指出高速運動的物體尺度變短。這種“尺縮”也是一種時空賦予。
也就是說質量增加,尺縮,都是時空使然。質量增大,尺縮都是觀測效應,但它的本質是時空彎曲。就好像一根100米的長條,高速運動,它變短了,不是真的變短了。而且空間彎曲,使得測量的物體也“彎曲”,這時候觀察到的長條自然短了。所以說尺縮是時空的賦予,質量增大也是時空的賦予。
讀到這裡大家應該明白了,為什麼說要了解時間的本質,需要先了解時空。
很多科學家也不會把時間和慣性聯絡起來,但我會這麼思考。引力的本源是時空,慣性的本源是引力。引力場又會對時間產生影響。同樣引力場也會對慣性產生影響。也就說上面圖中的時間等高線,也可以用來形容“慣性等高線。”
在我的書中,關於慣性的定義是這樣的:在引力場中,物體保持原來運動的狀態的性質叫慣性。
大家仔細和上面時間的定義一起來看看。你會發現其中的玄妙之處。
你也會發現修改現在的慣性定律是多麼重要。慣性是保持原來運動狀態的性質。而時間是度量運動的物體在引力場中的應變行為或過程。
這樣的文字描述,無疑將時間,慣性,引力,引力場統一起來,他們之間的相互是和諧的,不是分斥的。
如果大家還夠細心的話,會發現基礎物理的量:質量,時間,慣性,引力場等都是標量,只有大小,沒有方向!這是時空使然,這是有深意的。
如果你以為關於時間的推理到此結束,那麼你又錯了。我們還有更多關於時間的認識需要深入。
透過上面所有的論述,我們應該知道了時間是普遍存在的,但不是普遍一致的。這個觀點很重要。
這個觀點說明,我們要測得精準的“時間”是很困難的。時間沒有界限的,也沒有間隙的。而且測量者本身也會影響到“時間”的準確性。雖然這種影響很小。
所以說現在所規定的一秒是銫-133的原子基態的兩個超精細能階間躍遷對應輻射的9,192,631,770個週期的持續時間,不代表時間的準確性,反而說明了時間的相對性。
不過作為人類來說,不必困惑。因為就地球來說,太陽系來說,它的引力場是有一個強弱範圍,不是忽高忽低。否則重力加速度就不會是大致相同了。所以我們所處的時間系統起碼在引力場位置中來說,基本還是均勻的。
如果你認為寫道這裡,該結尾了,那就錯了。關於時間論述,上面這些文字遠遠不夠。
摘自獨立學者靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》