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速度和引力都能影響時間,兩者有什麼聯繫嗎?

關於速度影響時間。狹義相對論的描述是:我們不僅在穿越空間,也在穿越時間,當物體相對於觀察者靜止時,沒有穿越空間但仍然穿越時間,當運動時,部分時間轉化為運動速度,因此時間變慢,時間和運動速度互為轉變,當速度達到光速時,表明時間流逝速度完全轉化為運動速度,時間為0,因此,使得光速為最高速度,任何物體時間和運動速度的合數正好是光速。

關於引力影響時間。首先的說下引力和速度的關係,廣義相對論基本原理之一等效原理,是指引力場和適當的加速度運動參考系是等效的,局部不可區分的。比如,假設你在遙遠太空無引力作用的封閉火箭內,火箭以地球重力加速度朝向你頭頂方向運動,你將無法區分自己是在地球還是太空中。

所以,可以看成,由於引力和加速度的等效,造成對時間的影響,引力越大等效於速度越高,時間將流逝的越慢。黑洞視界之內可以看成引力強到等效於速度達到光速,於是時間流逝為零。

1、在狹義相對論中,一個物體速度越快,時間流逝越慢。

2、在廣義相對論中,引力越強的地方,時間流逝越慢。

稍微思考一下,就會發現兩者之間有一道橋樑,就是質量。

質量分為引力質量和慣性質量,在愛因斯坦的廣義相對論中,把「引力質量=慣性質量」作為基本原理,稱作等效原理。

如果你能分清兩個質量的關係,那麼該問題就不難回答了。

1、引力質量越大——>引力越大——>時間流逝越慢;

2、速度越大——>慣性質量越大——>時間流逝越慢;

而引力質量和慣性質量,在相對論中是等效的,所以註定了「速度」和「引力」對時間的影響,也是等效的,這也是廣義相對論的必然推論。

引力和加速度都影響時間,兩者的影響都可以用加速度來衡量。而速度不影響時間,隻影響相對時間。

速度隻影響相對時間

A相對於B高速運動,A的時間變慢;但運動是相對的,B也相對於A高速運動,反而是B的時間變慢。這個經典悖論表明速度影響的是相對時間,高速運動的物體相對於參考系的時間變慢,不是真實時間變慢。

加速度和引力影響時間

解決上文時間悖論的方法是讓A和B的速度相等,消除相對時間的干擾。這個過程至少有一個物體的速度改變,誰產生加速度改變速度,誰的真實時間就變慢,所以改變時間快慢的是加速度。在引力場中,引力越大,時間越慢,引力場中的時間是真實時間,和速度產生的相對時間不能相提並論。

加速度和引力的關係

引力是時空彎曲的表象,實際上並不存在。我們站在地面上,會對地面產生壓力(質量×重力加速度),根據作用力與反作用力,地面對我們產生相等的支撐力,併產生相應的加速度(引力不能抵消支撐力,同時忽略地球自轉影響),加速度大小等於重力加速度。因此引力通過加速度影響時間,兩者影響時間變慢的原理相同。

這就是引力和速度,對時間影響的深層原理!

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)


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