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著名宇宙電影星際穿越中有一個片段說是在這個星球上一小時等於地球七年,為什麼?

我們只是知道中國的天上神仙和地上百姓,天上一天,地上一年!然而科學的解釋確是這樣的,你應該看過那部很著名的宇宙電影,在那個星球上1個小時,就等於地球上面的7年!為什麼呢?我們一起來探討一下吧!

這個現象源自愛因斯坦的廣義相對論,被稱之為引力時間膨脹效應。相對論表明,時空都是相對的,宇宙中沒有絕對統一的時間流逝速率。對於處在不同引力場中的觀察者,他們之間的時間流逝速率是不同的。在弱引力場中的觀察者會測得強引力場中的時間流逝速率慢於自己,而且引力場越強,時間過得越慢。換言之,遠離大質量天體的時鐘走得比靠近該天體的時鐘更快。引力時間膨脹效應已經被實驗所證實,而且也被應用於實際之中。雖然地球在其周圍所產生的引力場較弱,但依然可以測得這種現象。

例如,GPS衛星距離地球表面大約兩萬公里,它們所處的引力場要弱於地球表面,所以GPS衛星攜帶的時鐘走得比地面時鐘更快,通過計算可知,衛星時鐘每天累計快了大約45微秒。雖然這個差別很小,但要知道光速大約為30萬千米每秒,因此,由於引力時間膨脹效應,GPS衛星每天累計的定位誤差達到了13.5千米。

可見,如果不對GPS衛星的時鐘進行校準,就無法實現準確定位(另外還需考慮狹義相對論帶來的時間膨脹效應)。在電影《星際穿越》中,主角等人在穿過蟲洞之後先去了米勒行星。這顆行星十分特別,因為它繞著一個名為卡岡都亞的黑洞運動。由於黑洞產生的引力場極強,米勒行星又十分靠近這個黑洞,所以導致這顆星球上的時間流逝速率遠遠慢於地球上,從而使得米勒行星上的一個小時相當於地球上的七年,兩者相差了6.1萬倍。

這是運動的相對性問題吧?引力場的作用力應該影響了運動的相對規律,造成判斷時間的參照物與觀察者之間的運動軌跡發生變化,影響了判斷時間的裝置。猜測是這樣。事實上,人類至今也沒有辦法在遠離太陽系的外太空建立精確的與地球同步的時間體系,因為人類除了還沒有辦法去太陽系外探測外,還無法解釋時間本身是個什麼東西這一問題。我們現在所說的時間,是地球物理和天文環境下觀測物體運動軌跡推算出來的規律,是狹義的時間。這個規律一旦離開太陽系,就失去了參照物,變得複雜多變、毫無意義。時間它客觀來看或者是運動的過程,但沒有運動的空間真的存在嗎?如果要把時間從運動這個規律的基礎上拿開,那麼時間究竟是什麼?

宇宙中每個事物都有自己獨立的時空。在地球上看來七年的時間在其他的星球可能就一天。當然這麼大的差距讓人不可思議,會產生懷疑,但人類文明的進步讓我們提前從理論(相對論)預言到了,而後技術的發展也驗證了。如果感興趣可以看看相對論就明白了!今天就說到這裡吧,接下來,民間科學家們,該你們發表看法的時候到了!

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