闲庭信步的意思 什么是"慢"?是动作上闲庭信步,还是时间上度日如年( 二 )


闲庭信步的意思 什么是"慢"?是动作上闲庭信步,还是时间上度日如年


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那么,如何从理论上解释“时间变慢”呢?
不安与孤独的爱情自从他建立狭义相对论以来,一直被两个问题困扰:第一个是引力,第二个是非惯性系。后来他琢磨了一下,想到了“等效原理”——“自由落体参照系”就像“没有重力的惯性参照系”!也就是说——引力场等于加速度。

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出生在陵墓的艾音神父得出了一个重要结论:所有参考系都是平等的,无论是静止的、运动的还是在引力场中的,任何参考系都不会改变你的世界观和自然规律的表达。
等效原理表明,既然非惯性系中的惯性力可以看作惯性系中的引力,那么狭义相对论的相对论原理经过适当的变换也可以应用于非惯性系。相对论原理从惯性系延伸到所有参考系,成为广义相对论。
我们发现,如果运动速度很高,我们目前的计时方法就会变慢。这是因为任何物质都是由高速运动的微观粒子组成的。当物质的速度影响到所有微观粒子的速度时,其宏观物理性质也会随之改变,比如电子表晶体频率下降导致的计时变慢,原子钟参考原子辐射频率下降导致的计时变慢,机械表振动变慢。同样,当身体的新陈代谢变慢,衰老也就延迟了。
根据等效原理,由于高速行进的物体减慢时间,强引力场也会减慢时间,所以在地面上的时间会比在high 空中的时间慢。但是重力减缓时间的效果很弱,很难察觉。科学家们又束手无策了,因为他们找不到一个足够精确的钟来测量它。

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直到20世纪50年代末,德国物理学家穆斯堡尔发现了核物理中的穆斯堡尔效应,并提供了一种利用原子核作为极其灵敏的时钟的方法。1959年,哈佛大学的Ponende和Rebka发现这个钟可以用来测试广义相对论。他们到底做了什么?
更早的时候发现原子以一定的频率发光,所以测量光的频率可以测量时间。如果引力能使时间变慢,那么引力场中原子发出的光频率会变低,波长变长,也就是发生红移(“引力红移”,艾因神父这样称呼)。然而,由于原子发射的光的频率非常复杂,所以不可能测量非常微弱的时间变化。所以,聪明的女人没有米饭很难做饭,实验不得不搁浅。

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穆斯堡尔发现放射性同位素能以非常精确的频率发射伽马射线,这种精度足以测量地球表面的引力红移。在哈佛大学杰弗逊物理实验室,波嫩德和雷贝卡通过实验发现,频率的下降与爱因斯坦的预测完全相同。1965年,波嫩德的实验得出了完全相同的结论——重力可以减缓时间。
这时,关于时间变慢的问题已经有了明确的结论——速度高的时候,时间变慢;引力越强,时间越慢。
为什么时间和运动纠缠在快慢的选择中?
又快又慢,仿佛根本没有,却又互相欣赏。
相对论的提出让无限宇宙变得更加清晰。
我们知道宇宙是动态的,不断膨胀的。
似乎存在了无限的时间,但会在有限的时间内结束吗?
这就是我们的研究方向所在。

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