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变魔术的时间
送交者: 蔡平2[☆品衔R4☆] 于 2021-06-29 22:15 已读 512 次 1 赞  

蔡平2的个人频道

  


大多数死亡发生在60-79岁的人群中,他们在45-74岁期间每周工作时间在55小时或以上。(pixabay)

相对论是上个世纪人类在物理学上最成功的突破,它们共同奠定了现代物理学的基础。主要分为广义和狭义相对论,针对时间和空间做了一系列的讨论。狭义与广义相对论的区别在于所讨论的问题是否涉及引力(弯曲时空),即狭义相对论只涉及那些没有引力作用或者引力作用可以忽略的所有物理现象,而广义相对论则是讨论有引力作用时的物理学。

运动和变化是这个宇宙中不变的真理,而时间就是描述物体运动变化的,因此时间与宇宙的真相和本质有着某种特别内在的联系。我们可以认为时间是属于意识范畴的东西,但并不代表它只是我们想象出来空虚的东西,在某个特殊的场当中,时间也许是某种物质的存在。今天我们就着重的讨论一下时间的物质性。
“时空”是人们对时间和空间对总称,它们其实是有着不可分割的联系。来自德国的科学家闵可夫斯基是四维时空理论的创立者,它认为时间是一个单独存在的特殊意味空间,因此可以与三维空间一起成为“四维时空”。爱因斯坦认为空间中充满了“场”,而空间是作为场物质的结构性而特殊的存在,并不能脱离物质而单独存在,因此可以认为空间是物质,而时间因为总是与空间绑定在一起,因此时间也是物质。

既然时间是物质,那么它就不单单是我们钟表上那一串的数字,它会在特定的场合下显现出它物质的差异性。

拿全球定位系统GPS卫星来做比喻,美国的GPS系统共拥有24颗卫星,全部位于地球表面20000千米的高空之中,比起地球的同步卫星高位的36000千米,GPS卫星更接近于地球表面,因此它们的运行速度页更快。由于GPS卫星离地球表面更近,因此它们的运行速度就更快。我们知道地球的自转速度大约为24小时,而GPS卫星每12小时就可以绕地球运行一圈。

狭义相对论告诉我们,物体的运动速度越快,它时间的流逝就会越慢。因此,如果我们忽略地球的引力影响,就可以得出结论,GPS卫星上的时间是比地球上的时间要慢的,而我们的观测数据显示,GPS的星载原子钟每天要比地球上的钟慢7微秒。另一方面,广义相对论认为引力对时间施加的影响更大,GPS卫星位于距离地面大约2万千米的太空中,由于GPS卫星的原子钟比在地球表面的原子钟重力位高,星载时钟每天要快45微秒。两者综合的结果是,从地球表面上看,GPS星载时钟每天大约比地面钟快38微秒。

这个时差看似微不足道,但如果我们考虑到GPS系统要求纳秒级的时间精度,这个误差就非常可观了。38微秒等于38000纳秒,如果不加以校正的话,GPS系统每天将累积大约10千米的定位误差。

所以,很多在我们身边的深层的东西,不仅有它的物质存在的一方面,同时也有它特性存在的一方面。只是在尘世中,我们缺少一双发觉它们的慧眼。

责任编辑:李静柔
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