综述
一寸光阴一寸金,人都说时光一去不复返,如果将它看作一个坐标轴,那它就只是一个一维单向的坐标。
无数人曾经幻想未来能够冲破时间的阻碍,发明一种名为穿梭时光的机器,人们可以回到过去的任何一个时刻。
然而这其中又会有一个风险,你回到过去之后所改变的任何事情都会影响历史的轨迹,就像是一场蝴蝶效应一样,引发一场巨变,所造成的后果自然是无可估量的。
不过关于穿梭时空这个说法实在是有些匪夷所思,因为在我们现在看来,时间只是一个没有实体,十分抽象的概念,我们根本无法证明时间的存在,就好像是我们人类自己定义出来的一个刻度一样,与人类定义的其他单位一样。
因此,在人们的观念里,时间溜走的速度也是一成不变的,一分钟六十秒,一天二十四小时,人们也根据这样的规律安排进行着自己的生活。
然而,一位著名的科学家却颠覆了我们所有人的认知,他提出,时间也是会在不同的条件下进行变化的,关于这个观点,现代的科学家们究竟是怎样证明的呢?这个观点又是否正确呢?
爱因斯坦关于时间的理解
现在他比我先离开了这个陌生的世界。这没有意义。对于像我们这样相信物理学的人来说,过去、现在和未来之间的区别只是一种错觉,尽管是一种持久的错觉。——爱因斯坦写给好友贝索家人的慰问信
爱因斯坦始终认为时间是一个相对的概念。
他存在着这样的观点,他认为物质拥有质量这一个特性,这也会导致它周围空间的扭曲,这种现象在质量越大的物体上表现得越明显。
这个我们不难理解,然而爱因斯坦将这个概念上升到了时空的层面上,他认为时空也是会因为质量而产生扭曲的。
时空就很自然地包含着空间和时间两个东西,那么时间如何能被重物所扭曲呢?不仅常人,当时就连很多科学家也难以理解。
为此,爱因斯坦还在自己的狭义相对论中提出了两个关于时间的概念。
一个是关于运动和时间的推导公式,一个是关于引力和时间的推导公式。后人都陆续通过实践检验到了这些理论的正确性。
时间与速度
物理上认为,时间可以被无限切割,而且是具有连续性的。
现代国际上对于时间的单位定义是这样的,133元素铯处于基本形态的时候,它的两个超精细结构能级之间跃迁,所对应辐射周期的9192631770倍,就是现在认知的一秒。
因为原子这个跃迁周期的稳定性质,极不容易受外界因素的干扰,所以也被称为是原子秒。
基于这个原理做出来的时钟也被称为是原子钟,属于目前来说最为精确,且不受外部环境影响的时钟。
而爱因斯坦为时间与速度关系之间,建立了一个关系,主要表示的含义是:当一个物体达到的速度越快,它经历的时间也就会越短。
在1971年的时候,两位物理学家一起进行了一个原子钟的飞行对照实验,他们选择了两个精度非常准确的原子钟,调成完全一样的时间,一个放在地面上不动,另一个则放在飞机上绕着地球飞行一圈。当飞行结束时,再用两个原子钟的时间对比。
结果发现这个“时慢尺缩”的结论竟然是真的。
有人可能会猜测一次实验会产生误差不准确,然而英国实验室还曾在96年以及10年的时候两次进行了相同的实验,虽然难以置信,但结果的确就是这样。这也让人类进一步相信了时间扭曲的可能性。
时间与引力
爱因斯坦在他的“引力时间膨胀”中提出了一个关于引力与时间关系的公式。
这个公式代表的具体含义是,在一个引力场中,当引力源的质量越大,那么在这个环境中存在的物体,它所经历的时间就会越短。若是它开始慢慢远离这个引力源,那么相隔的距离越远,则时间就会越长。
关于这个理论的正确性,我们是毋庸置疑的,因为目前人类已经将它运用到实际的例子中了,比如我们熟悉的GPS定位导航。
它是通过卫星来发挥作用的,卫星为了能够在太空中围绕地球运行在正常的轨道上,必须与地球保持一定的距离,而这个距离非常遥远,如果不做任何调整,那么GPS传来的信息误差会非常大。
目前我们所使用的导航就是通过了爱因斯坦“引力时间膨胀”进行调过调整的。
另外,还有科学家已经测量到了,在地球的自转过程中,对时空构造的扭曲程度,直接证明了爱因斯坦的一大理论,旋转天体会让三维和四维时间所构成的时空结构发生扭曲的现象,并且,越是靠近地球,这种影响就越显著。
小结
关于时空扭曲的理论,都在一点一点被科学家们所证实,但是因为目前人类的科技水平还太有限了,暂时不能利用这样理论延展出新的东西出来。
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