如何证明爱因斯坦的时空观(一个至今仍无法解释的现象,让爱因斯

生活常识 2023-05-15 06:22生活常识www.xinxueguanw.cn

爱因斯坦不敢说出一个秘密,一个至今无法解释的现象,让爱因斯坦明白了藏在时间里的秘密。

长期以来,人们认为时间是最公平的。对每个人来说,时间都在以同样的速度流逝,但爱因斯坦认为时间并不固定。1905年,他在《狭义相对论》中指出,一个物体运动得越快,它的时间就会越慢。十年后,他在《广义相对论》指出,它的引力场越强,它的时间就会越慢。

相信大家都会好奇。爱因斯坦为什么这么说?让 let’s用通俗易懂的方式介绍一下,让你很容易理解为什么爱因斯坦说没有晦涩难懂的理论和公式,时间是不固定的。

,这实际上是一种可以 至今无法解释,这让爱因斯坦明白了隐藏在时间里的秘密。这种现象就是 光速不变。。注意 光速不变。这里并不是说光速本身是不变的,而是说无论你在哪个参考系中,你都会观察到光速(c)是相同的。

举个例子,如果你面对的是一束光速50%的光(0.5c),那么按照常理,在这种情况下,这束光相对于你的速度应该是光速的150%(1.5c),但实际情况是,这束光在你眼中仍然是光速在移动,如果你和这束光以同样的速度向相反的方向移动,仍然会得到同样的结果。

需要指出的是,这种反常识的现象是科学家经过无数次实验得出的结论。至于为什么会这样,科学家们仍然不能 I don’我无法解释。显然,爱因斯坦不能。当时无法解释这种现象,他干脆把它当成公设,在此基础上提出《狭义相对论》。

为了说明《狭义相对论》中描述的运动与时间的关系,我们需要做一个简单的思维实验。为了计算方便,在这个思想实验中,我们取光速的近似值为——,每秒3亿米。假设有两个人,小明和萧蔷。小明正坐在一辆行驶的火车上。列车长300米,以每秒30米的速度直线运动,而萧蔷站在地面上是一个静止的参考系。

现在小明在列车尾部用手电筒向列车头部射出一束光。在小明 s的眼睛,0.000001秒后,这束光刚好到达列车头部。在此期间,这束光以光速飞行了300米的距离。一切都是合理的。

在萧蔷 萧蔷的眼睛,在这0.000001秒的时间里,火车也前进了0.00003米,也就是说,当光束刚刚到达火车头部时,他观察到光束的飞行距离是300.00003米。如果按照常规思维来看,这束光是叠加在火车的速度上的,也就是每秒3亿米,那么这束光在0.00001秒内飞行300.000003米是合理的。

,我们已经知道,无论我们观察哪个参考系,光速都是一样的,也就是说,这束光可以 它没有每秒3亿米的速度,所以当萧蔷看到这束光刚刚到达火车头部时,它应该已经飞行了0.00000010000001秒。

这意味着,在上面提到的同一个事件中(一束光从火车尾部飞到火车头部),小明经历了0.00000001秒,而小强经历了0.0000001000001秒。换句话说,小明 时间慢了下来。显然,如果小明乘坐的火车速度更快,小明 时间会变得更慢。

那么爱因斯坦为什么又要说一个物体所在的引力场越强,其时间就会越慢呢?

当我们乘坐电梯时,我们都有这样的经历当向上的电梯启动时,我们会感受到一种向下的力,反之亦然。为什么?简单来说,电梯的加速度让我们感受到与其加速度方向相反的惯性力。

现在让我们 让我们再做一个思维实验。假设失重环境下有一部电梯,小明就在这部电梯里。想象一下,当这部电梯以一定加速度向上运行时,小明会怎么样?是的,在这种情况下,小明会一直感受到一个向下的惯性力,而如果这个电梯的加速度正好是9.8米/平方秒,那么小明会感受到和地球引力一样的力。

进一步想,如果这个电梯是密封的,小明灿 根本观察不到电梯外的情况,那小明能分辨清楚他感受到的力是电梯加速产生的惯性力还是地球引力吗?答案是否定的。

这说明一个有适当加速度的参照系和引力场中的参照系是无法区分的,或者说它们是等价的,这是一个重要的原理—— 对等原则和对等原则。《广义相对论》年爱因斯坦提出的。

可以看出,既然两者是不可分的,那么在描述引力场的时候,我们可以直接用适当加速度的参考系来代替,这样就可以直接用《狭义相对论》来描述引力场中的时间问题。显然,对于更强的引力,我们不得不用更高的加速度来代替,这样我们就可以得出,引力场中的时间是不固定的,物体所处的引力场越强,它的时间就会越慢。

,在爱因斯坦理解了隐藏在时间中的秘密并以理论的形式提出后的100多年里,科学家们做了大量的相关研究和验证。今天,科学界有足够的证据证明爱因斯坦是对的。如果你有兴趣,可以点击下面的卡片,搜索与验证爱因斯坦 s理论。

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