相对论表明卫星(GPS)上的时间变快了,为何不是钟变快了?
简单讲,这是狭义相对论和广义相对论的两个效应共同作用的结果。
狭义相对论告诉我们物体运动速度越大,其时间流逝越慢,卫星速度比地面大,且一直在变化,因此在这个效应下,卫星上的时间的确比地面的慢。但根据广义相对论的引力效应,地面的时间流逝的比卫星上要慢。经计算引力效应大于速度效应,综合起来,地面上的时间比卫星上的要慢,比如说咱们非常熟悉的GPS定位卫星上的时钟每天比地面要快38微秒。

我们的手机电脑上的导航接收终端在定位时都要加上修正值才能准确定位,否则早就把我们导沟里去了。
时间和空间是物质及其运动产生的,物质及其运动又以时间和空间的方式表示着存在,运动变化是宇宙的本质特征,时间是描述物质运动变化的,因此时间对应着宇宙的本质特征。从这个角度讲时间属于意识范畴的东西。说到这里大家不要误会,以为意识范畴的东西就是人为的、不同于物质的“非物质”,从广义上讲意识范畴的东西也是客观存在的物质。下面再从时间和空间的关系上讲一下时间的物质性。

时间和空间有着不可分割的联系,闵可夫斯基认为时间是一维特殊的空间,和三维空间一起称为“四维时空”。但这个四维时空是个被抽走了所有物质的纯粹的空间。因而不能抵消笛卡尔认为空间不能空无一物或先验给定
的疑虑。爱因斯坦认为空间中充满了场(这已被现代科学所证实),
空间作为场物质的结构性质
而存在,不能脱离物质单独存在,空间是实实在在的物质,因此从这个角度讲时间和空间一样也是物质。不过空间又是一种性质,从这个角度讲,空间也属于意识范畴的东西。不过上面已经说过意识范畴的东西也是物质,空间是看不见摸不着但可被感知的客观存在,因此时间也是如此,只不过时间是更虚幻抽象的一维空间。

怎么来证明时间存在?本来我想用多个相同的钟表分别放到地面、太空卫星等不同运动速度的系统中,用它们时间示数的差异来证明时间的存在,因为如果时间不存在,只是人类制造的钟表具有的功能的话,那每个钟表的时间示数应该是一样的,否则就证明时间是存在的。也就是说由此来证明时间到底存不存在。可现在题主有先见之明,预先堵死了这条道。你如果说是钟的问题,或者说是速度使得钟表而非时空变慢,这个方法还真不好用。

不过还是有办法,那就是可以用多个不同原理的钟表组合放在同一个参考系,比如在每一个参考系放置机械钟表(如钟摆周期式和齿轮传动式)、电子表、原子钟(利用原子跃迁释放电磁波的共振频率一定性)等各若干个进行试验,这样就排除了钟的故障和无法验证的因素(验证原理就是速度不可能对不同原理的钟表变慢的效果一样)。这样如果每一个参考系的钟表示数互相都不一样,而在同一个参考系的所有钟表(包括各种不同原理的钟)时间示数却都一样,这就能证明运动速度是让时间变慢了,而非让钟表变慢了,进而也证明了时间的存在。目前在宏观上还只能用这种方法验证,而不能让人在飞船上像“双生子佯谬”那样试验,

这是因为:1,没有亚光速的飞船,低速运动是不容易验证这种钟慢效应。2,人不能长时间在太空飞船。速度低,只能像卫星那样长时间在太空飞行,看积累效应,可人的吃喝拉撒没法解决。3,即使前两个问题都解决了,宇航员回到地面胡子拉碴,显得很苍老,你照样可以说,是人在太空中太累了,因而显得老了,我照样瞠目结舌。幸亏我比较聪明,不用这种方法,而还是采用上面所说的方法。
给大家的好消息就是,科学家们已经用上面的方法证明了卫星上的钟和地面上的钟不一样的原因不是因为钟的问题,而的确是时间发生了变化。安装在卫星上的原子钟的种类很多,精度也越来越高,现在最先进的是激光冷原子钟,精度可以达到几亿年误差1秒钟。

但不论用什么钟,与地面的钟表时间差异一直存在,且同一高度卫星时间与地面相差大小是一样的。
在微观领域,粒子高速运动的相对论钟慢尺缩效应比比皆是,比如由质子、氦核、铁核等裸原子核高能粒子流以及中性伽马射线和中微子流组成的宇宙射线,科研人员对它们的能量、质量、速度、寿命和距离的研究,必须考虑它们的钟慢尺缩效应,这都离不开相对论,这都充分证明了时间的存在,由于篇幅的原因,这里不再赘述。总而言之,好多人对相对论的钟慢尺缩效应的解释并不信服,历史上洛伦兹到死就不相信相对论。

尽管狭义相对论中的主要数学工具就是洛伦兹推导的变换式,洛伦兹认为所谓的尺缩是物体实实在在的物理变化,不是时空的相对性,时间参数只是他用来解释他的电子理论的辅助手段而已,由此可见,连物理大师在刚接触相对论时都有抵触,更何况我们普通人呢?但相对论到目前为止被证明是正确的。
大家都在看
-
看《宇宙探索编辑部》我哭了三次,它是我见过最浪漫的国产科幻片 不是硬核特效大片,没有流量明星,穷得连外星人都是废铁焊的,但后劲大到我现在想起里面的台词还想掉眼泪。家人们谁懂啊!我上周去二刷《宇宙探索编辑部》,散场的时候坐在电影院楼梯间发了十分钟呆,满脑子都是唐志 ... 宇宙探索06-29
-
0.7纳米芯片横空出世!普通人生活将彻底改变!助力人类探索宇宙 6月25日科技圈炸了!IBM直接干碎物理极限,全球首款0.7纳米芯片问世,半导体正式进入埃米级的原子制程时代!指甲盖大小塞下千亿晶体管,性能飙升、能耗大降,这不仅是行业的里程碑,更是要彻底改写你我的生活!0.7纳 ... 宇宙探索06-27
-
宇宙探索·超大质量黑洞与星系共同演化 宇宙探索·超大质量黑洞与星系共同演化:从M-σ关系到JWST红移7类星体超大质量黑洞与星系共同演化:从M-σ关系到JWST红移7类星体几乎每个大质量星系的中心都潜伏着一个超大质量黑洞(SMBH,质量10⁶-10¹⁰太阳质量 ... 宇宙探索06-27
-
宇宙探索·宇宙再电离:宇宙第一缕曙光与21厘米信号探测 宇宙探索·宇宙再电离:宇宙第一缕曙光与21厘米信号探测宇宙再电离:宇宙第一缕曙光与21厘米信号探测宇宙大爆炸后约38万年,宇宙进入黑暗时代——没有恒星,没有星系,只有中性氢弥漫在空间中。这段时间持续了数亿年 ... 宇宙探索06-27
-
宇宙探索·宇宙线太阳调制效应:太阳活动如何扭曲高能宇宙观测 宇宙探索·宇宙线太阳调制效应:太阳活动如何扭曲高能宇宙观测当我们试图通过地面和空间探测器捕捉来自宇宙深处的高能粒子时,往往忽略了一个近在咫尺的"干扰源"——太阳活动。这些来自银河系甚至河外的高能 ... 宇宙探索06-26
-
宇宙探索·系外行星的宇宙学演化:从第一代恒星到宜居世界 宇宙探索·系外行星的宇宙学演化:从第一代恒星到宜居世界当我们仰望星空寻找地外宜居行星时,很少意识到这些遥远世界的存在本身,就是一部浓缩的宇宙演化史。系外行星的形成、分布和组成,与宇宙的恒星形成历史、金 ... 宇宙探索06-26
-
宇宙探索·原初引力波:暴胀的终极指纹 宇宙探索·原初引力波:暴胀的终极指纹如果暴涨理论是宇宙极早期演化的标准图景,那么原初引力波就是这一理论最独特的"指纹"。与电磁波不同,引力波可以穿透宇宙演化过程中的任何屏障,直接携带宇宙诞生后不 ... 宇宙探索06-22
-
宇宙探索·宇宙萧条——太空中最孤独的地方 宇宙探索·宇宙萧条——太空中最孤独的地方在宇宙深处,存在着一些比任何星系集群都要庞大的结构——它们不是星系,不是星云,而是巨大的虚空。天文学家称这些区域为"宇宙萧条"(Cosmic Void),它们是宇宙 ... 宇宙探索06-22
-
宇宙探索·宇宙视界问题:暴涨如何拯救因果律 宇宙探索·宇宙视界问题:暴涨如何拯救因果律当我们仰望星空时,很少会想到一个深刻的悖论:可观测宇宙的左右两端相隔超过930亿光年,但宇宙的年龄只有138亿年。根据相对论,任何信号传播速度都不能超过光速,那么宇 ... 宇宙探索06-22
-
宇宙探索·宇宙磁场起源:从暴涨涨落到星系发电机 宇宙探索·宇宙磁场起源:从暴涨涨落到星系发电机当我们观察宇宙时,磁场无处不在:从太阳的日冕到地球的磁层,从银河系的旋臂到遥远星系团的介质,磁场似乎是所有天体系统的标配。但一个困扰了科学家半个世纪的谜题 ... 宇宙探索06-22
相关文章
- 宇宙探索·宇宙萧条——太空中最孤独的地方
- 宇宙探索·宇宙视界问题:暴涨如何拯救因果律
- 宇宙探索·宇宙磁场起源:从暴涨涨落到星系发电机
- 宇宙探索·超新星遗迹:恒星死亡后留下的宇宙画卷
- 宇宙探索·哈勃张力:物理学天空最有趣的悬案
- 宇宙探索·快速射电暴——毫秒级宇宙神秘信号
- 为了探索时间,科学家制造了一个微型宇宙,结果真的看到时间起源
- 黑洞:宇宙中最神秘的时空陷阱
- 宇宙探索·星际分子云:恒星诞生工厂与宇宙生命化学的摇篮
- 宇宙探索·千新星:中子星合并、重元素起源与多信使天文学的黎明
- 宇宙探索·磁重联:太阳耀斑与宇宙粒子加速的隐形引擎
- 中国宇宙空间站:未来探索的新征程!🚀🌌
- 宇宙探索·重子声波振荡——宇宙声波化石,暗能量探针
- 探索宇宙的奇妙之旅🚀✨ #未来科技
- 宇宙探索·蓝色流浪星:球状星团中的恒星身份谜题
- 宇宙探索·红矮星:耀斑活动与系外行星宜居性挑战
- 脑科学:探索宇宙中最复杂的物质
- 宇宙探秘:从大爆炸到暗物质——人类对浩瀚星空的终极追问
- 央视炸裂官宣!南天门计划参数全曝光,中国空天时代呼啸而来
- 宇宙探索·活动星系核喷流——百亿光年外的宇宙超光速灯塔
热门阅读
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临 07-11
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
这6个神奇天体有很酷的名字 06-01
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12
-
创生之柱是什么?(创生之柱给予了许多恒星生命) 12-25
精选文章
- 中国51区秘密基地,窃密必被抓(抓住就杀头)
- 中国空间站离地球有多少公里有多大,400公里/大约有110立方米 ...
- 2025年宇宙探索大爆发!月全食、火星冲日等,这些天文奇观别错过
- 黑龙江50万年死火山苏醒, 内含15%电量的巨大岩浆囊
- 中国“天宫”空间站将在2022年前后建成 呈T字型有三个舱段最多可驻留6人 ...
- 中国古代四大凶兽,四大神兽vs四大凶兽谁更强
- 新冠病患康复后,可能“精子减少或无精”
- 误会一辈子!破伤风其实是一种细菌跟生锈铁完全没关系
- 中国长征五号B遥一运载火箭全貌曝光 本月底在海南文昌航天发射场进行首次发射 ...
- 美国同步空间态势感知项目(GSSAP)军事间谍卫星多次秘密靠近俄罗斯和中国的航天器 ...
