查看原文
其他

【阅览群书】《时间简史》-时间是相对的

LEMON Python数据之道 2022-09-04

书籍名称:《时间简史》

作者:史蒂芬 霍金

关于作者,我想不用多介绍了吧,本书作为一本多年的畅销书,有一句很独特的宣传语:

懂与不懂都是收获

我是属于不懂的那波人。

以下的内容使我好像懂了些什么…………

长度单位“米”的定义来源

“米”的定义起源于法国。1米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一,并与随后确定了国际米原器。随着人们对度量衡学的认识加深,米的长度的定义几经修改。

1983年起,米的长度被定义为“光在真空中于1/299792458秒(0.000000003335640952秒)内行进的距离”。

长度单位“米”是用的最多的丈量单位,但平时还真没想过“米”是怎么来的。

你现在看到的,可能是很久很久以前的历史

类似地,我们也不知道这一时刻发生在宇宙中更远处的事:我们看到的从很远星系来的光是在几百万年之前发出的,至于我们看到的最远物体,光是在大约80亿年前发出的。这样,当我们看宇宙时,我们是在看它的过去。

光线是沿直线进行的么?

光线也必须在时空中遵循测地线。时空是弯曲的事实再次意味着,光线在空间中看起来不是沿着直线行进。这样,广义相对论预言光线必须被引力场折弯。

后来的多次观测准确地证实了光偏折。

时间的相对性

广义相对论的另一个预言是,在像地球这样的大质量的物体附近,时间显得流逝得更慢一些。这是因为光能量和它的频率(光在每秒钟里波动的次数)有一种关系:能量越大,则频率越高。当光从地球的引力场往上行进,它失去能量,因而其频率下降(这表明两个相邻波峰之间的时间间隔变大)。在上面的某个人看来,下面发生的每一件事情都显得需要更长的时间。1962年,人们利用一对安装在水塔顶上和底下的非常准确的钟,验证了这个预言。发现底下的那只更接近地球的钟走得较慢,这和广义相对论正好相符。目前,随着基于卫星信号的非常精确的导航系统的出现,地球上的不同高度的钟的速度的差异,在实用上具有相当的重要性。如果人们无视广义相对论的预言,计算的位置会错几英里。

牛顿运动定律使在空间中的绝对位置的观念寿终正寝。而相对论摆脱了绝对时间。考虑一对双生子。假定其中一个孩子去山顶上生活,而另一个留在海平面,第一个将比第二个老得快些。这样,如果他们再次相会,一个会比另一个更老一些。在这个例子中,年纪的差别会非常小。但是,如果有一个孩子在以近于光速运动的航天飞船中作长途旅行,这种差别就会大得多。当他回来时,他会比留在地球上另一个年轻得多。这叫做双生子佯谬,但是,只是对于头脑中仍有绝对时间观念的人而言,这才是佯谬。在相对论中并没有惟一的绝对时间,相反,每个人都有他自己的时间测度,这依赖于他在何处并如何运动。

困惑

我们发现自己处于令人困惑的世界中。我们要理解周围所看到的一切的含义,并且寻问:宇宙的本质是什么?我们在其中的位置如何,以及宇宙和我们从何而来?宇宙为何是这个样子?

阅览群书



您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存