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時間膨脹怎樣理解

發布時間: 2022-04-16 20:32:45

① 怎樣解釋時間膨脹

根據相對論時間膨脹理論:
設你感到的時間流逝為t'
靜止時時間流逝為t
光速為c
你的速度為v
則根據公式:
t=t'/根號下(1-(v/c)^2)
那麼計算後得知
t=86400秒
t'=86400*365秒
c=3*10^8米每秒
所以v=299998874.1米每秒
這時你的質量由於相對膨脹而接近正無窮大
而且人類還不能將人這樣大的物體加速到這么快(貼近光速了)
所以理論上是可以,但實際上是不可以的.
目前人類只能把一些基本粒子提速到光速的99.99幾%
而再大基本上就是不可能了
因為根據F=ma可得(F作用力,m受力物質量,a加速度)
質量接近正無窮大時,要想獲得一個較大的加速度很困難
速度無法增加,自然超不過光速,所以,同時,時間旅行也是不可以的.

② 相對論的時間膨脹如何理解

一樓說法稍有問題,因為相對論指出,任何物體不僅運動狀態是相對的,並且時間也是相對而言的,沒有絕對的時間,拋開物體說時間是毫無意義的,所以各個物體有各自的時間,決定因素也就是速度了。

③ 解釋:時間膨脹。

解釋: 時間膨脹是說時間並不是永遠以我們感受到的現在的這種速度進行的,它也會發生變化.它一般是和速度有關的.速度越快,越接近於極限速度,時間就會越慢(這里有個名詞:極限速度.我們所處宇宙的極限速度是光速,但並不是所有的宇宙其極限速度都是光速,可能更快,也可能更慢).舉個設想的例子說吧,假如有一個人一分鍾的心跳是60下,當他高速運動時,如果速度足夠大,他的心跳可能會變成40下,20下,甚至更慢.因為隨速度的增加,他的時間變慢了,他自身的新陳代謝也隨之變慢.這樣,相對於他的時間就發生了膨脹. 【發現過程】 我們通常會認為,光波的速度因與我們運動的方向相同或相反或取各種中間角度而有所不同。令人驚奇的是,愛因斯坦卻認為事實上不會是這樣。20世紀初,愛因斯坦就認識到,我們的時空觀並不完善。他是通過分析電和磁相結合產生電磁輻射(例如光輻射)特性的規律得出這個結論的。他認為,如果光在一切測量中具有協調一致的特性的話,在物理學中光速必定扮演著主要角色。特別是,真空中的光速必須不變,無論光源和觀察者做什麼樣的相對運動,真空光速總是每秒三十萬千米。 【牛頓與愛因斯坦的對立】 17世紀,牛頓曾提出過一個相對性的經典說法。當時他主張,作為參照基準的參考框架,無論做什麼樣的勻速直線運動,都不會對實驗(包括物理的運動)產生影響。愛因斯坦認為這種說法與他的電磁學理論格格不入,當他試圖搞清楚以光速運動的觀察者所看到的光波將會是什麼樣時,他遇到了糾纏不清的情景。於是他清醒地認識到,為了在物理學領域取得協調一致的答案,就不能把空間只是看成供我們生活居住的容器。它還必須具有某些特性,例如人們以高速運動時,時間尺度將會改變,同時,空間尺度也會改變。在這個意義上,空間和時間是纏繞在一起的,空間和時間原是同一件事物不同的相對表現形式。 牛頓的絕對時空就是哲學或人們通常意義上所感受的時空,即在每一刻,都對應整個宇宙的某一態。從牛頓的絕對時空看來,這星光傳播過程中,時間就一直在變大,在膨脹。 現今世界上最具權威的美國《科學》雜志,最近一期一篇文章明確指出,宇宙膨脹不是光的多譜勒效應,是時空本身的膨脹,而實際天文觀測證實的,包擴哈勃紅移在內,都是時間膨脹的結果,其它都是圍繞時間的膨脹展開的理論分析和推測。 分析時間的膨脹,就涉及時空本質的理解,就物理學而言,我們就有兩種時空:牛頓的和愛因斯坦的。 牛頓的時空稱絕對時空,表面看起來,它的時間和空間是毫不相關的,實際上,從它的引力所具有的無限大速度的假設,可以知道, 牛頓的絕對時空就是哲學或人們通常意義上所感受的時空,即在每一刻,都對應整個宇宙的某一態。從宇宙的各向同性和平滑性,知這一刻對一態雖然在觀測上不可行,但理論和人們思維上卻是可行的。空間的三維始終應對時間的一維,這是用思維觀時空,是橫向看時空,空間的三維和時間的一維一一對應,我稱之為三一時空。三一時空的同時性並不是沒有物理實質,如產生了量子糾纏的量子所具有的同時性。 愛因斯坦的時空稱相對時空,它以觀察者為核心,強調可觀察,是用眼睛看時空,以光速為極限,將過去和現在聯系在一起,是縱向看時空,時間和空間纏繞在一起,人稱四維時空。愛因斯坦曾有過一個設想,當一個人以光速運動時,一道光在人眼前穿過,這個人所看到的光應為彎曲的。 時間的膨脹是觀察者觀察的結果,是四維時空的產物,時間倚觀察者而變,觀察者的時間代表著真實的唯一存在,是四維時空模型中時間的最大值;觀察者的時間代表著此刻,若設這個時間為零,其它被觀察體的時間都為負值。在觀察者本身卻無法發現時間膨脹的原因,必須橫向看時空,用牛頓的絕對時空觀,就能發現時間膨脹的原因。 例子:假設一星體離地球60億年,星像分離的一刻,宇宙的態對應時間為T,10億年過去,這星體的像走了10億光年,宇宙的態對應時間為T+10;再10億年過去,這星體的像又走了10億光年,宇宙的態對應時間為T+20;最後,經過T+30,T+40,T+50,到達地球時,宇宙的態對應的時間為T+60億年。從牛頓的絕對時空看來,這星光傳播過程中,時間就一直在變大,在膨脹。 從橫向思考時空,就會發現一個星體的像離開實體一刻起,在傳播過程中,時間就一直在膨脹,直到被觀察者接收為止。由於星體和觀察者之間的時間膨脹是一定的,我們收到的星光的紅移值就是一定的。 這時間膨脹現在被解釋為空間的膨脹,即這星光經過的路程被延長,延長的原因是過去比較熱,空間熱膨脹,道理上應能說得過去,但事實是現在空間已經這么冷了,我們卻發現時間膨脹在加速,時間膨脹解釋為空間膨脹就說不過去了。空間性質的改變也能造成時間的延長,比如光不從空氣中而從水中傳播,接收者就會發現時間延長了。由熱力學第二定律看,時間是不可逆的,空間盡管是真空,隨時間的性質變化也是不可逆的。真空性質能有什麼變化?真空的電場磁場引力場總在,電向磁的變化,引力的變化都是不可逆的。 宇宙的星系一直都在不斷變化中,空間的性質也在不斷變化中。就地球而言,地球在誕生時空間還沒有大氣,也不是一個藍色星球;現在地球的溫室效應,地球膨脹引起的空間的膨脹,都會產生空間性質的變化,同樣會產生時間膨脹效應。空間本身由電向磁的轉換,即由紅向藍的轉變,就當然地造成紅移,時間的膨脹。 也許這一切分析都是多餘的,時間的膨脹就是時間的膨脹,從被觀察物體到觀察者,橫向看時空,就有時間膨脹發生;太陽光到地球就有紅移發生,不能也不要把時間變換成我們能理解的空間的什麼東西,這樣會犯錯誤的。道可道, 非常道; 時間是我們永遠猜不完的謎。 【時間膨脹的應用】 時間膨脹是相對論效應的一個特別引人注意的例證,它是首先在宇宙射線中觀測到的。我們注意到,在相對論中,空間和時間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如,假定我們測量正向著我們運動的一隻時鍾所表明的時間,我們就會發現它要比另一隻同我們相對靜止的正常走時的時鍾走得慢些。另一方面,假定我們也以這只運動時鍾的速度和它一同運動,它的走時又回到十分正常。我們不會見到普通時鍾以光速向我們飛來,但是放射性衰變就像時鍾,這是因為放射性物質包含著一個完全確定的時間標尺,也就是它的半衰期。當我們對向我們飛來的宇宙射線M作測量時,發現它的半衰期要比在實驗室中測出的22微秒長很多。在這個意義上,從我們觀察者的觀點來看,M內部的時鍾確實是走得慢些。時間進程拉長了,就是說時間膨脹了。 我們完全清楚,在平常的生活中看不出空間和時間有這種畸變。這是因為我們不涉及已接近光速運動的事物。事實上,相對論現象的特性由物體速度與光速平方之比這樣一個比率來決定。當所研究的物體的運動速度超過光速的十分之一時,這個比率才變得重要,因為此時該比率增大到百分之一以上。這樣的高速領域幾乎只局限在高能物理學家們的經驗中。由於我們通常不會涉及這樣高的速度,所以狹義相對論的許多結論都使我們感到驚奇。實際上,這些結論確實有些復雜,但早已證實了狹義相對論的完美,並且在處理低速運動時又幾乎嚴格地與我們所熟悉的物理規律一致。 時間膨脹對於未來的宇宙探索,旅行等都有巨大的作用,而它也不斷出現在科幻小說家的筆下,並有了許多優秀的作品。 【時間膨脹效應的實驗】 1、實驗原理 使用傳統所用的擺鍾,要比較「動鍾」和「靜鍾」的快慢,不可迴避地存在一個「二次相遇」的難題;但是對於原子鍾而言,這個問題已經不復存在。愛因斯坦在1952年為《狹義與廣義相對論淺說》英譯本第15版添加的「附錄」中寫道:「我們可以將發出光譜線的一個原子當作一個鍾」(2-P106),實際上原子鍾僅指原子本身而已,跟那結構相當復雜的「鍾體」並沒有關系。這樣一來,我們就有了在實驗室內完全靜止的條件下比較兩台「原子鍾」快慢的前提。 只需要知道兩台原子鍾工作時的溫度差異,就可以定性地獲悉兩台鍾銫原子噴射速度的大小;如果知道兩台鍾銫原子噴射的具體速度,就不難定量地測出△ν和△V之間的對應關系。依據兩個展開式可知:如果△ν∝△V,用(1)式解釋是正確的;反之用(2)式解釋是正確的。 2、實驗條件 選取兩台頻率一致性和長期穩定性均在10-13量級以上的銫鍾,條件是己知兩台鍾工作時的溫度、最好是銫束噴射速度存在較大差異。只需要將兩台鍾和比相儀或時間間隔器相聯結,經過一定的時間間隔就可以依據記錄曲線判定哪種解釋是正確的。 3、預期結果 實驗結果可以證明:狹義相對論揭示出的橫向多普勒頻移,應該是頻率增大、即向光譜的藍端移動;正確的解釋應該是「時間收縮」,或曰「運動時鍾變快」。

④ 對於相對論里邊的時間膨脹理論是怎樣理解

宇宙大爆炸(Big Bang)僅僅是一種學說,是根據天文觀測研究後得到的一種設想。 大約在150億年前,宇宙所有的物質都高度密集在一點,有著極高的溫度,因而發生了巨大的爆炸。大爆炸以後,物質開始向外大膨脹,就形成了今天我們看到的宇宙。大爆炸的整個過程是復雜的,現在只能從理論研究的基礎上,描繪過去遠古的宇宙發展史。在這150億年中先後誕生了星系團、星系、我們的銀河系、恆星、太陽系、行星、衛星等。現在我們看見的和看不見的一切天體和宇宙物質,形成了當今的宇宙形態,人類就是在這一宇宙演變中誕生的。

人們是怎樣能推測出曾經可能有過宇宙大爆炸呢?這就要依賴天文學的觀測和研究。我們的太陽只是銀河系中的一兩千億個恆星中的一個。像我們銀河系同類的恆星系 —— 河外星系還有千千萬萬。從觀測中發現了那些遙遠的星系都在遠離我們而去,離我們越遠的星系,飛奔的速度越快,因而形成了膨脹的宇宙。
對此,人們開始反思,如果把這些向四面八方遠離中的星系運動倒過來看,它們可能當初是從同一源頭發射出去的,是不是在宇宙之初發生過一次難以想像的宇宙大爆炸呢?後來又觀測到了充滿宇宙的微波背景輻射,就是說大約在137億年前宇宙大爆炸所產生的餘波雖然是微弱的但確實存在。這一發現對宇宙大爆炸是個有力的支持。
宇宙大爆炸理論是現代宇宙學的一個主要流派,它能較滿意地解釋宇宙中的一些根本問題。宇宙大爆炸理論雖然在20世紀40年代才提出,但20年代以來就有了萌芽。20年代時,若干天文學者均觀測到,許多河外星系的光譜線與地球上同種元素的譜線相比,都有波長變化,即紅移現象。
到了1929年,美國天文學家哈勃總結出星系譜線紅移星與星系同地球之間的距離成正比的規律。他在理論中指出:如果認為譜線紅移是多普勒效應的結果,則意味著河外星系都在離開我們向遠方退行,而且距離越遠的星系遠離我們的速度越快。這正是一幅宇宙膨脹的圖像。
1932年勒梅特首次提出了現代宇宙大爆炸理論:整個宇宙最初聚集在一個「原始原子」中,後來發生了大爆炸,碎片向四面八方散開,形成了我們的宇宙。美籍俄國天體物理學家伽莫夫第一次將廣義相對論融入到宇宙理論中,提出了熱大爆炸宇宙學模型:宇宙開始於高溫、高密度的原始物質,最初的溫度超過幾十億度,隨著溫度的繼續下降,宇宙開始膨脹。
大爆炸理論是關於宇宙形成的最有影響的一種學說,大爆炸理論誕生於20世紀20年代,在40年代得到補充和發展,但一直寂寂無聞。 40年代美國天體物理學家伽莫夫等人正式提出了宇宙大爆炸理論。該理論認為,宇宙在遙遠的過去曾處於一種極度高溫和極大密度的狀態,這種狀態被形象地稱為「原始火球」。所謂原始火球也就是一個無限小的點,現在的宇宙仍會繼續膨脹,也就是無限大,有可能宇宙爆炸的能量散發到極限的時候,宇宙又會變成一個原始火焰即無限小的點以後,火球爆炸,宇宙就開始膨脹,物質密度逐漸變稀,溫度也逐漸降低,直到今天的狀態。這個理論能自然地說明河外天體的譜線紅移現象,也能圓滿地解釋許多天體物理學問題。直到50年代,人們才開始廣泛注意這個理論。
60年代,彭齊亞斯和威爾遜發現了宇宙大爆炸理論的新的有力證據,他們發現了宇宙背景輻射,後來他們證實宇宙背景輻射是宇宙大爆炸時留下的遺跡,從而為宇宙大爆炸理論提供了重要的依據。他們在測定銀暈氣體射電強度時,在7.35cm波長上,意外探測到一種微波雜訊,無論天線轉向何方,無論白天黑夜,春夏秋冬,這種神秘的雜訊都持續和穩定。相當於三K攝氏度的黑體發出的輻射。這一發現使天文學家們異常興奮,他們早就估計到當年大爆炸後,今天總會留下點什麼,每一個階段的平衡狀態,都應該有一個對應的等效溫度,作為時間前進的嘀嗒聲。彭齊亞斯和威爾遜也因此獲1978年諾貝爾物理學獎。
20世紀科學的智慧和毅力在霍金的身上得到了集中的體現。他對於宇宙起源後10 ~ 43秒以來的宇宙演化圖景作了清晰的闡釋. 宇宙的起源:最初是比原子還要小的奇點,然後是大爆炸,通過大爆炸的能量形成了一些基本粒子,這些粒子在能量的作用下,逐漸形成了宇宙中的各種物質。至此,大爆炸宇宙模型成為最有說服力的宇宙圖景理論。然而,至今宇宙大爆炸理論仍然缺乏大量實驗的支持,而且我們尚不知曉宇宙開始爆炸和爆炸前的圖景。
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⑤ 有誰能解釋一下時間膨脹效應,最好能舉個例子

時間膨脹是說時間並不是永遠以人們感受到的現在的這種速度進行的,它也會發生變化。它一般是和速度有關的。速度越快,越接近於極限速度,時間就會越慢(這里有個名詞:極限速度,人們所處宇宙的極限速度是光速,但並不是所有的宇宙其極限速度都是光速,可能更快。也可能更慢。舉個設想的例子說吧,假如有一個人一分鍾的心跳是60下,當他高速運動時,如果速度足夠大,他的心跳可能會變成40下,20下,甚至更慢。因為隨速度的增加,他的時間變慢了。他自身的新陳代謝也隨之變慢。這樣,相對於他的時間就發生了膨脹。

⑥ 《狹義相對論》中的時間膨脹效應該怎麼理解

《狹義相對論》也是如此,因為在日常生活中,我們所接觸的一切事物,如果利用《狹義相對論》來計算更精確,但是與我們原本的常識之間的誤差,更加微不足道,除非利用更加精密的儀器,否則你要突然蹦出來一句“時間是相對的,我的時間比你走得慢”,肯定分分鍾讓吐沫淹死。實際上狹義相對論並非難以攀登,就是一層窗戶紙,捅破了也就破了。下面我們開始捅:你無法判斷船是否在動

要講《狹義相對論》,我們就要先講一下相對運動,很簡單兩張圖。兩個小孩在一個密閉空間裡面扔球玩,沒有窗戶,看不到外面的世界。其中一個小孩說:“我們應該在屋子裡,因為我們沒有感覺到這個空間在動。”

⑦ 解釋一下時間膨脹效應的原因

時間膨脹是相對論效應的一個特別引人注意的例證。

20世紀初,愛因斯坦就認識到,我們的時空觀並不完善。他是通過分析電和磁相結合產生電磁輻射(例如光輻射)特性的規律得出這個結論的。他認為,如果光在一切測量中具有協調一致的特性的話,在物理學中光速必定扮演著主要角色。特別是,真空中的光速必須不變,無論光源和觀察者做什麼樣的相對運動,真空光速總是每秒三十萬千米。愛因斯坦考慮了當人們在高速運動時會出現什麼現象。我們通常會認為,光波的速度因與我們運動的方向相同或相反或取各種中間角度而有所不同。令人驚奇的是,愛因斯坦卻認為事實上不會是這樣。

17世紀,牛頓曾提出過一個相對性的經典說法。當時他主張,作為參照基準的參考框架,無論做什麼樣的勻速直線運動,都不會對實驗(包括物理的運動)產生影響。愛因斯坦認為這種說法與他的電磁學理論格格不入,當他試圖搞清楚以光速運動的觀察者所看到的光波將會是什麼樣時,他遇到了糾纏不清的情景。於是他清醒地認識到,為了在物理學領域取得協調一致的答案,就不能把空間只是看成供我們生活居住的容器。它還必須具有某些特性,例如人們以高速運動時,時間尺度將會改變,同時,空間尺度也會改變。在這個意義上,空間和時間是纏繞在一起的,空間和時間原是同一件事物不同的相對表現形式。

我們完全清楚,在平常的生活中看不出空間和時間有這種畸變。這是因為我們不涉及已接近光速運動的事物。事實上,相對論現象的特性由物體速度與光速平方之比這樣一個比率來決定。當所研究的物體的運動速度超過光速的十分之一時,這個比率才變得重要,因為此時該比率增大到百分之一以上。這樣的高速領域幾乎只局限在高能物理學家們的經驗中。由於我們通常不會涉及這樣高的速度,所以狹義相對論的許多結論都使我們感到驚奇。實際上,這些結論確實有些復雜,但早已證實了狹義相對論的完美,並且在處理低速運動時又幾乎嚴格地與我們所熟悉的物理規律一致。

時間膨脹是相對論效應的一個特別引人注意的例證,它是首先在宇宙射線中觀測到的。我們注意到,在相對論中,空間和時間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如,假定我們測量正向著我們運動的一隻時鍾所表明的時間,我們就會發現它要比另一隻同我們相對靜止的正常走時的時鍾走得慢些。另一方面,假定我們也以這只運動時鍾的速度和它一同運動,它的走時又回到十分正常。我們不會見到普通時鍾以光速向我們飛來,但是放射性衰變就像時鍾,這是因為放射性物質包含著一個完全確定的時間標尺,也就是它的半衰期。當我們對向我們飛來的宇宙射線M作測量時,發現它的半衰期要比在實驗室中測出的22微秒長很多。在這個意義上,從我們觀察者的觀點來看,M內部的時鍾確實是走得慢些。時間進程拉長了,就是說時間膨脹了。

⑧ 誰能簡單地給我解釋一下時間膨脹的概念,急!

狹義相對論說,運動時鍾的「指針」行走的速率比時鍾靜止時的速率慢,這就是時鍾變慢或時間膨脹 是一種表明了時間的相對性的說法

⑨ 關於愛因斯坦相對論中"時間膨脹"理解

時間膨脹是相對的.如果在宏觀低速的參考系中兩個物體,他們的時間膨脹效應是很不明顯的.

正是因為有了速度,才有了時間膨脹.

一個以0.8c(c為光速)的速度運動的物體相對於其靜止的物體它的時間是T=
T0除以根號下(1-v的平方/c的平方).
T0為靜止系中的時間.
相反地,靜止的參考系中的時間相對於0.8c的物體的時間是T=T0乘以根號下(1-v的平方/c的平方). T0為0.8c物體中的時間.

~~~這又是時間縮短的效應.

可見,時間膨脹是相對的.
這,就是相對論.簡單的相對論.
你可以簡單記為:
運動使得時間膨脹.