时间真的可以膨胀!时间膨胀现象已得到科学家的证实


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时间真的可以膨胀!时间膨胀现象已得到科学家的证实


在过去的很长一段时间里 , 人们都认为时间是非常公平的 , 对于任何人和事物来讲 , 时间都在以恒定的速度流逝 , 但爱因斯坦却提出了不同的观点 , 他在《相对论》中指出 , 时间的流逝会随着“引力”和“速度”的变化而出现改变 。

根据爱因斯坦的说法 , 对于同一个物体而言 , 其速度越快 , 或者所处的引力场越强 , 其经历的时间就越慢 。 这种现象被称为时间膨胀 , 由于这明显违背了人们的常识 , 因此在该理论提出之后 , 很快就遭到了大量的质疑 。
然而时至今日 , 科学界早已接受了爱因斯坦的观点 , 而《相对论》也成为了现代物理学的重要基石 , 为什么会这样呢?

这是因为爱因斯坦没有说错 , 时间真的可以膨胀!在过去的研究中 , 时间膨胀现象已得到科学家的证实 。
μ子衰变在粒子物理标准模型中 , μ子和电子一样都是属于轻子 , 不过μ子的静质量大约是电子的207倍 , 比电子要“胖”得多 。 μ子可以在实验室中生成 , 测量数据显示 , 自由μ子非常不稳定 , 其平均寿命只有2.197微秒(0.000002197秒) 。

当宇宙射线轰击地球的上层大气时 , 也会产生一定数量的μ子 , 其速度通常可以达到光速的98%以上 , 按常理来讲 , 就算以这样的速度 , 它们也无法从上层大气抵达地球表面 , 毕竟它们的“寿命”实在是太短了 。
但实际情况却是 , 科学家常常可以在地球表面探测到很多μ子的踪迹 , 而这就是时间膨胀的一个有力的证据 , 因为之所以会出现这种情况 , 其实就是这些由宇宙射线形成的μ子速度太快 , 以至于产生了非常明显的时间膨胀效应 。
引力红移假如爱因斯坦是正确的 , 引力真的可以造成时间膨胀 , 那么在距离一个引力源较远的位置观测 , 就会观测到从该引力源发射出来的电磁波的频率出现降低 , 具体表现为其光谱的谱线会朝红端移动一段距离 。
实际上 , 科学家真的观测到了这种现象 , 这也被称为引力红移 , 该现象首先在对“天狼星B”的光谱观测中发现 。

(注:“天狼星B”是一颗白矮星 , 距离地球约8.6光年 , 其质量与太阳差不多 , 但直径却只相当于地球 , 因此这颗星球的表面引力很强) 。
【时间真的可以膨胀!时间膨胀现象已得到科学家的证实】在1959年进行的“庞德-雷布卡实验”中 , 科学家更是直接在地球表面定量地验证了引力红移(高度差为22.6米) , 其实验结果与根据《相对论》计算出的理论值基本相符(误差小于10%) 。
高空实验由于距离地球表面越远 , 其受到的地球引力就越小 , 因此如果将可以精确计时的原子钟置于高空中一段时间 , 再将它的计时数值与地面上的原子钟进行对比 , 就可以知道是否存在时间膨胀现象 。

1971年 , 科学家进行了首次“原子钟飞行实验” , 在实验中 , 他们让两架载有铯原子钟的飞机分别向东、西两个方向飞行 , 在飞行一段时间之后 , 再将两架飞机上的原子钟的计时数值与地面上的原子钟进行对比 , 实验结果表明 , 实测数据与理论值基本相符(误差约为4% , 并且理论值充分考虑了飞机的速度和高度) 。
为了获得更高精度的数据 , 科学家在1980年的时候 , 将氢原子钟发射到了1万公里的高空 , 而该实验的结果与理论值几乎完美地符合(误差仅为0.007%) , 顺便讲一下 , 这个高度上的时间 , 大约每73年 , 就比地球海平面快大约1秒 。

实际上 , 现代的全球定位系统都必须要排除时间膨胀的干扰 , 否则的话 , 每过12个小时 , 其定位结果就会出现大约7米的偏差 , 很明显 , 这当然也是时间膨胀的有力证据 。
结语总而言之 , 尽管爱因斯坦提出的理论令人感到匪夷所思 , 但众多证据都表明 , 他没有说错 , 时间确实可以膨胀 , 而这也就意味着 , 在不太遥远的未来 , 我们人类或许可以利用时间膨胀来大幅缩短星际航行所需的时间 。

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