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相对论实验成功:验证了时间扭曲与相对论效应

时间:2023-10-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:实验如期进行,当飞机环地球飞行并返回地面后,人们测量了原子钟的时间偏差,发现与前面的预测吻合,也就证实了相对论中的时间扭曲是一个真实的现象,从而再次证实了爱因斯坦的理论。如果上述实验依旧无法说服您,还有一个更加直观的例子,同样说明了相对论效应对我们日常生活的影响。

相对论实验成功:验证了时间扭曲与相对论效应

由于质量引起的时空结构变形也造成时间在其周围的流逝节奏发生了改变,您所在的引力场强度越大,相对于那些引力场之外的人来说,其时空内时间的流速就越慢。

假设您的朋友在月球上,其受到的引力影响是在地球表面的六分之一。但这并不意味着您在地球上观察到的他的行为是慢动作。每个人在其所处的时空都会认为自己是以正常的速度生活。在您观察到或位于相同的引力条件之前,不会注意到各自原来所在的时空中的时间流速不同。

“嗯,等等,您越说越像在说好莱坞大片了。由于太阳的巨大质量而引发光线弯曲是一个事实,不过我们真的有证据能证明:时钟的速度因引力场而发生变化是真实的吗?”

这样的实证有很多,最有说服力的就是1971年进行的哈斐勒基亭实验。其中,有四个原子钟装载于不同飞机上,并且分别朝东西向环世界航行两次。(www.xing528.com)

如果相对论中的理论是正确的,那么在飞机上的原子钟应该比留在地面上的对比样本时间要提前,这不仅是因为其高速运动的缘故,还有在远离地面的高空中引力减小的原因。基于爱因斯坦的理论,人们预测位于向西飞行的飞机上的原子钟时间会提前40纳秒,而向西的那一个则会提前275纳秒。

实验如期进行,当飞机环地球飞行并返回地面后,人们测量了原子钟的时间偏差,发现与前面的预测吻合,也就证实了相对论中的时间扭曲是一个真实的现象,从而再次证实了爱因斯坦的理论。

如果上述实验依旧无法说服您,还有一个更加直观的例子,同样说明了相对论效应对我们日常生活的影响。事实上,通过手机就可以进行观察,因为它就是GPS(全球定位系统)。

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