引力越大時間越慢原理是什麼 為什麼引力會使時間變慢

2023-06-19 19:50:08 字數 4986 閱讀 9102

1樓:小韓陪你聊生活

引力越大時間越慢現象叫做引力時間膨脹效應,在廣義相對論中有詳細介紹。只要有加速參考系存在就有這種效應,而且不影響光速不變定理,經常有人拿這種現象說光速會變化。

那是宇宙有不同勢能的區域會導致時間以不同的速率度過的現象,因為引力導致的時空扭曲率越大,時間就過得越慢。另外就是這種現象已經被龐德-雷布卡實驗證實了。有關這種現象的真正影響量是可以通過史瓦希度規體現的。

引力與時間的關係

時間當然是可以被其他事物影響而改變的了。愛因斯坦的狹義相對論說:物體運動的越快,在它周圍流逝的時間也越慢,當接近光速時它周圍的時間將不流逝,超越光速可以穿越時空。

廣義相對論的意思又可以理解為通過改變引力場強度使時間扭曲。

這是發明時光機器的兩種途徑,看似簡單卻達不到。第一種被愛因斯坦否決了,愛因斯坦說物質飛行永遠達不到光速,第二種由於需要耗費大量能量而人類做不到。所以現階段想做時間旅行幾乎只能是夢想了。

2樓:贊嬌忘

引力場也對光影響,導致時間膨脹。換句話,時間在黑洞邊緣變慢。對,時間還像一樣流逝,但不在黑洞附近,事情已經發生了變化。

3樓:好好新星聞

引力越大時間越慢原理:引力場局域等效於物體運動的加速度。而在狹義相對論中,物體高速運動會產生「鐘慢尺縮」效應,鐘慢就是時間變慢,不過這個效應是個慣性系中的觀察者效應。

只有通過變速進入不同的參考系,即物體存在加速度,時間才會真正地變慢。既然引力場等效於運動加速度,因此引力場同樣會使時間真正變慢。

用升降機來解釋等效原理:

給升降機向一個方向施加一個力,使得升降機獲得一個大小與地球表面重力加速度g相同的加速度,升降機裡的人分不清是處在地球的重力場中,還是處於一個加速運動的系統中。

另一種情形,在地球重力場附近作自由落體,自由落體者「失重」了,他感覺不到引力,他感覺自己只是在做加速運動。

由上述情形可知引力和加速度是等價的,因此狹義相對論中物體在慣性系的高速運動通過加減速使時間流逝速度發生了變化(比如說「雙生子佯謬」,哥哥乘坐近光速飛船因為存在加減速,當回到地球時,看到弟弟已白髮蒼蒼,哥哥的時間膨脹了。

為什麼引力會使時間變慢

4樓:無味

狹義相對論的兩個基本前提:狹義相對論原理和光速不變原理。狹義相對論的原理告訴我們,物理定律在任何慣性系統中都具有相同的形式,而光速不變性的原理則表明真空光速在任何慣性系統中都是相同的。

有了這兩篇文章,我們可以推出一種叫做「洛倫茲變換」的東西。注意洛倫茲變換的前提是在兩個慣性系統之間,這就是為什麼許多人認為狹義相對論只能處理慣性系統之間的問題。

但事實上,隨著相對論的進一步發展,科學家認為這樣的方式過於狹窄,所以狹義相對論和廣義相對論之間的界限被設定為時空是否彎曲,也就是說,即使非慣性系統的問題是一個問題,只要背景時空是平的,它仍然屬於狹義相對論的範疇, 前一段提到的洛倫茲變換不能代表狹義相對論的整個核心(洛倫茲變換隻是更常見形式的特例)。

然而,我們仍然以洛倫茲變換為例。在這種情況下,我們可以推匯出一種叫做移動時鐘變慢的效應,即相對於靜止的觀測者(所謂靜止的觀測者,即觀測者位於慣性系統中的某一點,不移動),移動物體(如時鐘)的時間比觀測者的時間慢。

例如,一個經常提到的例子,雙胞胎兄弟,在太空中飛翔的兄弟,在地球上等待的兄弟,問哥哥回來了,兩人年齡相差多少?

答案是哥哥比弟弟年輕,因為哥哥有加速度(指四維加速度),不是慣性系統,所以慣性系統沒有等式。因此,不會有弟弟看著哥哥,認為哥哥比自己更慢更年輕。而哥哥看著弟弟,認為弟弟移動得很慢,弟弟比自己小。

第一段和第二段還說狹義相對論是廣義相對論的一種特殊形式,所以廣義相對論中也應該有時鐘慢效應,廣義相對論是一種描述重力的理論,所以自然和時空彎曲是分不開的,所以有一種時鐘慢效應叫做重力。

簡而言之,結果是時間和空間彎曲得越多,時間就越慢。例如,在地球表面,在不同的高度,由於不同的引力勢,時間的流逝因地而異。一個典型的例子是全球定位系統衛星的相對論時間校正。

最後,補充一點:時空彎曲(重力)必須伴隨潮汐效應,而相當於加速度的重力場沒有潮汐效應,所以我們不能說加速物體的時間減速是由重力引起的,也就是說,孿生子問題沒有使用廣義相對論的前提。

5樓:偷了月亮的喵

廣義上的時間沒有變慢,是相對!相對!相對!

重要的事情要說三遍。廣義相對論中認為:時間和空間並不是完全的分道揚鑣。

其實,時間和空間其實是糾纏在一起的,也就是所謂「時空一體」,空間的變動會影響到時間。另外,相對論中還將引力解釋為時空彎曲的現象,物質(應該說是物質的質量)會彎曲時空,想象一張繃緊的膜代表時空,一個彈珠表示地球,彈珠放上去膜會自然下陷,就是這個道理。而彎曲的時空會影響時間的快慢(因為時空一體,空間彎曲從而使時間彎曲,表現為時間變慢)。

因為引力隨距離減弱,所以不同高度時間流逝不一樣。比如,其實地球就是一部時間機器,你在一百層高樓上站100萬年,你的時間會比地表快1皮秒。這麼微小是因為地球質量太小了,彎曲時空不太明顯。

像大質量黑洞那種就可以像扯麵條一樣簡單。所以,時間流逝得很慢。還有一個值得提示的:

所謂的時間變慢不是緊指你的表和其他人對不上,你身邊所有事物都會變慢,你不用擔心你煎蛋時會因為時間變慢現象而煎糊,在你的參考系裡,你不會感到一點變慢的跡象,而外面看來卻過去了很久很久……

6樓:匿名使用者

飛碟高速旋轉的巨型運動外倉好比人類固定翼飛行器的發動機+燃料箱,但不需要這種低階能源供給,宇宙空間本就是一個能量體,源源不斷的能量物質維繫著萬物平衡。

所謂的反重力(比如地球)其實是引力密度和磁場平衡的作用,如果未來人類有機會升級到3維之上可以輕鬆掌握叫做「星體引力與平衡學」只不過是一項專業學科。

至於所謂的能源問題那是初級文明需要考慮的事,「空間能量」合理轉化用之不盡但前提必須維繫平衡!人類目前來看不可能做到,因為即使掌握相關技術你們自身的體質也完全承受不起(但人類的繁衍功能非常強大)

而高階文明通常不會降維到這裡,不像你們擔心的「外星人」掠奪資源降維打擊之類,因為地球的資源早已淘汰所以不必擔心。

發展到更高的階段其實早已突破人類所面對的生老病死以及能源問題,但現在遇到一些困擾需要得到人類的幫助。

為什麼引力會使時間變慢呢?

7樓:美麗需要被記住

按照狹義相對論,運動的尺會縮短,運動的鐘會變慢,這是狹義相對論的「尺縮鐘慢」效應。尺縮鐘慢的意思是,當你測量一個距離,比如地球到月球的距離,你靜止的時候測量到的地月距離是l,當你駕著飛船從地球高速飛向月球時測量到的距離就會小於l,並且速度越大測量到的地月距離就越短,所用的時間也就相應越短。

狹義相對論有一條基本原理叫相對性原理,意思是物理規律在所有的慣性系中具有相同的表現形式。愛因斯坦沒有止步於狹義相對論,因為物理學中有慣性系也有非慣性系,狹義相對論並不能深入到非慣性系中。2023年愛因斯坦在進一步思考的時候有了他「一生中最有價值的想法」,那就是一個人在做自由落體運動時不會感到有重力作用。

2023年愛因斯坦在此基礎上給出了「等效原理」,即引力場等同於以適當加速度運動的參考系。處在引力場中的物體如果選擇合適的參考系,它的運動方程中就不會有引力項。這樣狹義相對論的相對性原理就可以推廣到所有的參考系,即物理規律在所有的參考系中都有相同的表現形式。

在此基礎上愛因斯坦給出了廣義相對論。

廣義相對論的一個結論是時間在引力場中會變慢。為什麼會變慢,可以從如下的角度簡單地去理解:高速的運動會使時間變慢,那麼強引力場對物體的加速也能夠使時間變慢。

比如地面附近的引力場比地球同步衛星軌道處的引力場強,這就意味著地面上和地球同步衛星軌道上的時間流逝快慢不一樣。只不過地球的引力比小,這點差距一般不被人察覺。

事實上現在的地球衛星往往要根據相對論對時間進行修正,比如離地2萬千米高度的gps衛星在以萬千米每小時的速度高速飛行。按照狹義相對論的運動的鐘變慢,它每天慢7微秒;按照廣義相對論,處在距離地面2萬千米的弱引力場中,衛星每天會快45微秒。

如果不對此進行修正,會限制導航的精度。

若是到了很強的引力場附近,引力導致的時間變慢會非常明顯。一個典型的例子就是黑洞,黑洞附近有強大的引力,如果一位宇航員不幸墜向黑洞的視界內部,黑洞強大的引力會讓地球上的人感覺到宇航員的時間變得極其慢,即使經過億萬年也不會墜入黑洞的視界,好像固定在了黑洞視界處似的。而在宇航員看來,他的時間並沒有變慢,自己已經做好了撞入黑洞內部奇點的準備。

一些科幻片就經常借用黑洞附近的時間變慢進行各種幻想,其背後的理論依據就是廣義相對論的強引力會使時間變慢。

8樓:可樂

因為引力的作用實在太強大了。它甚至可以影響到沒有質量的時間。所以能直接把時間變慢。

9樓:看不見的引力場

引力場有折射率函式,引力場中的萬物運動均要變慢,但是區域性時間不是真正的時間,因為真正的時間是大系統引數。

10樓:你真的很好嗎

我個人認為是因為引力的作用才會使時間受到影響,因為引力就像是一個大磁場,所以控制著時間就會逐漸的變慢。

11樓:在靈鏡湖追星的碧玉蘭

萬有引力產生的原因(簡述):宇宙空間中執行的高能粒子穿越物質(天體或粒子)時,一部分被攔截吸收從而形成弱能量區(愛因斯坦說的時空彎曲),這種弱能量區就是引力作用範圍mv2=e=mv2(能量轉換守恆定律公式)。具體詳細闡述請看即將發表的引力假說《元素週期及萬有引力產生的原因》一文。

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