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一旦人們將時間視為恆定量,相對論就將這些觀念顛倒了。時間在太空中的流逝與在地球上的流逝不同。

幾千年來,人們一直將時間視為常數,他們沒有假設倒數在不同的時間點應該有所不同。1905年,隨著愛因斯坦的狹義相對論的到來,人們關於時間的觀念發生了變化。後來,在1915年,當廣義相對論出現時,整個科學界發生了翻天覆地的變化。

愛因斯坦理論的主要假設是時空的性質;根據相對論,時空是不可分割的。為了瞭解時間在太空中的流逝,有必要轉向兩個工作點:

時空由於空間物體引力場的影響而彎曲。任何運動物體都具有相對論時間膨脹的特性。

事實證明,如果一個物體以高於零的任何速度運動,那麼它中的所有物理過程將比同一個靜止的物體慢。也就是說,如果您乘飛機飛行,那麼您的時間就會比留在機場的人慢得多。但是,這種差異是如此之小,以至於無法感覺到,在這種情況下,差異將達到十億分之一秒。

但是,如果您開發出更高的速度,那麼時間差異將變得更加明顯。例如,對於以近光速飛行的太空火箭,一年將等於地球表面上的數百年。但是,如果您進入火箭並以如此之快的速度加速前進,那麼對您而言,時間將照常流逝。但是,如果地面上的人可以看到位於火箭駕駛艙內的時鐘,那麼在他看來,這個時鐘執行得慢得多。而且如果這艘飛船中的人可以看到地面上的時鐘,那麼他們的箭向他旋轉的速度將比他們應有的慢,這是因為地球相對於火箭在運動。

這就引出了一個問題,為什麼只有在太空中的人才能感受到減速時間的影響。科學家將其歸因於宇航員在火箭中並經歷加速過程,因此地球和火箭的時間框架將有所不同。行星均勻地運動,而不會改變其軌跡,並且火箭會加速。

時空的彎曲不僅發生在空間中,而且還發生在地球上。質量大於零的任何物理物體都會在其周圍彎曲時空。如果將蘋果放在桌子上,那麼它附近的時間也會減慢,但是由於蘋果的質量很小,因此任何裝置都無法記錄這種減慢,並且如果可能的話,結果數字將在小數點後無窮多個零。

考慮具有更大質量物體的情況,例如我們的星球。

地球的質量足以顯著改變其周圍的時空,這種差異可以藉助現代裝置加以記錄。

任何物體都離質量物體越近,其重力作用就越強烈,也就是說,時間會變慢。這個事實不僅基於理論上的假設,而且已透過大量實驗得到證實,當在通訊衛星和地球之間傳輸資訊時,始終會考慮可用的時移。

這種現象的第一個直接證據是所謂的愛因斯坦十字架。在巨大的黑洞附近,類星體發出的光被空間彎曲,因此它不是以一個點而是以四個單獨的點的形式到達地球。黑洞附近的時間將大大減慢。可以在地面條件下進行更簡單的檢查時空曲率的實驗。相對論的重要假設之一是墜落物體在重力場中的勻速直線運動。如果您擊中一個足球,它會先飛起來然後飛回地球表面。實際上,球會沿直線軌跡飛行,並且由於時空彎曲而掉落到地球表面,因此,地球和球的軌跡被迫相交。

基於以上所有內容,很顯然,關於時間總是變快或變慢的說法是絕對錯誤的。在太空的不同地方,時間會有所不同。例如,在黑洞附近,時間會大大減慢,而在遠離巨大天體的自由空間中,時間會快得多。此外,在計算特定物件的時間時,重要的是要考慮其自身的速度。

目前,我們可以肯定地說,時間在地球表面的經過比在其軌道上慢得多,這取決於物體與大物體(即行星本身)之間的距離。如果我們使用兩對同步執行的時鐘,在發射火箭之前將其中兩個時鐘分配給地球表面的一個人,將第二個時鐘分配給宇航員,那麼我們將觀察到一個有趣的現象。宇航員將飛往國際空間站,在那裡度過一年,然後在他返回時出示他的手錶,以與地球上剩餘的手錶進行核對。宇航員的時鐘將落後於地球的時間,他在地球軌道上的時間變慢了。國際空間站上的時間不會像地球上的時間那樣過去,但也不會像在太空中那樣。

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