Замедление Времени: Почему Гравитация Замедляет Течение Времени?

Весной 1905 года, неразговорчивым Эйнштейн садился в трамвай, в нескольких милях от башни Цитглогге — роскошная часовая башня, которая доминирует Берн — по дороге домой. Эйнштейн, простой клерк, завернутый свою работу, как только он мог созерцать истину Вселенной в свое свободное время. Это Эйнштейн гениально, что пока мы будем гнобить наши фантазии как мечты, мы благоговейно относятся к его, как думал экспериментов. И один из его мысленных экспериментов колдовали на этом самом трамвае революцию в современной физике.

Крамгассе (бакалейщика Пер.) с Цитглогге, часовая башня, Берн, Швейцария.

Крамгассе (бакалейщика Пер.) с Цитглогге, часовая башня, Берн, Швейцария. (Фото: Даниил Schwen / Викисклад)

Эйнштейн представил себе, что было бы, если бы трамвай был путешествовать со скоростью света. С великим башня с часами в его глазах, Эйнштейн понял, что если он едет в 186,000 миль в секунду, часы, которые уже переехали так торжественно, теперь, казалось бы, полностью заморозить. В то же время, Эйнштейн знал, что обратно в башню с часами, руки должны быть в сидлинг условно — пора бы нормально работает. Для Эйнштейна, однако, время замедлилось. Он пришел к выводу, что чем быстрее вы движетесь в пространстве, тем медленнее вы двигаетесь во времени. Как такое возможно?

Дилемма Эйнштейна

Эйнштейн находился под сильным влиянием произведений двух великих физиков. Во-первых, были законы движения обнаружен на своего кумира, Ньютон, и во-вторых, были законы электромагнетизма заложены Максвеллом. Однако эти две теории были противоречивы. Максвелл постулировал, что скорость электромагнитной волны, такие как свет, является фиксированной непомерную 186,000 миль в секунду. Он утверждал, что это был принципиальный факт о Вселенной.

Скорость света

Ничто не движется быстрее, чем скорость света. (Фото: Pexels)

Принимая во внимание, что закон Ньютона следовало, что скорость всегда относительна. Скорость автомобиля, движущегося на скорости 40 км / ч, 40 км / ч относительно неподвижного наблюдателя, но только 20 км / ч относительно автомобиля, движущегося на прилегающей к нему на 20 миль в час. Или, 60 км / ч на той же машине, просвистевшие в противоположном направлении. Эта концепция относительных скоростей несовместима с видимо фундаментальных Максвелла самом деле, когда применяется к скорости света. Это Эйнштейн с тяжелой дилеммой.

Противоречие привело Эйнштейна, чтобы сделать ошеломляющие, но также одной из самых значительных утверждений в истории физики — коллокации заявлениями, что, разумеется, не удивительно. Чтобы понять противоречие и, следовательно, почему время замедляется, рассмотрим еще один гениальный мысленный эксперимент, один из абсолютных Эйнштейна лучше. Эйнштейн представил себе человек на платформе вокзала, по обеим сторонам которого две молнии удар. Человек, стоящий прямо посреди этими двумя точками, отмечает, полученный пучки света от обеих сторон одновременно.

Тем не менее, вещи свойственны, когда парень на вид поезд эта сцена, когда он движется мимо него со скоростью света. Согласно законам движения, свет от болта ближе к поезд дойдет до человека раньше, чем свет от болта дальше от поезда. Измерение скорости света сделано как люди отличаются по своим масштабам. Но как это возможно, когда мы вспомним, что скорость света, по словам Максвелла, должна быть постоянной, независимо от движения наблюдателя – так называемый “фундаментальный” факт Вселенной?

Чтобы компенсировать это несоответствие, Эйнштейн предположил, что время само замедлилось, таких, что скорость света осталась неизменной! Время мужчина проезжал на поезде медленнее относительно времени для человека на платформе. Эйнштейн назвал это замедление времени.

Гравитационное Замедление Времени

Эйнштейн назвал свою теорию специальной относительности. Он был особенным, потому что он расправился с постоянной скоростью. Чтобы примирить его с реальным миром, где ускорение объектов и тормозится все время, ему нужно расследовать последствия его теории, когда он участвует ускорение. Эта попытка обобщить и учесть все общие явления привели его к открытию связь между временем и гравитацией; он назвал это новой теории гравитации “общей теории относительности”.

Ньютон считал, что поток времени был как стрела; он двигался неуклонно в одном направлении – вперед. Эйнштейна о том, что трамвай предположили, что разнообразное время обратно пропорционально скорости. И за его податливость, она заслуживает, как и пространство, свое измерение. В самом деле, Эйнштейн утверждал, что два были одно и то же, гибким 4-мерной ткани, на котором события разворачивались Космос. Он назвал это ткань пространства-времени. Когда Эйнштейн опубликовал свою работу, он получил такую же реакцию можно было бы ожидать при такой феноменальной работе опубликовано – недоверчивость.

Согласно общей теории относительности, материя тянется и контрактов ткань пространства-времени, таких, что объекты не так загадочно тянет к центру Земли, а, скорее, толкнул вниз на деформированные пространство над ними. Имитируя наклон, кривизна пространства-времени ускоряет объектов, которые движутся вниз, хотя темпы этого ускорения не одинакова во всех точках. Сила тяжести сильнее к поверхности земли, где изгиб является более интенсивным, чем на его окраинах.

Даже если технически неправильно, аналогия батут-это самый простой способ объяснить искривлением пространства-времени из-за наличия большой массы.

Если сила тяжести увеличивается по мере продвижения вниз, в свободном падении объект падает быстрее, в точке на поверхности, скажем в, чем на большей высоте, скажем А. для свободно падающего объекта, согласно специальной теории относительности, время в B должен пройти сравнительно медленнее, чем он прошел бы в, поскольку объект по скорости быстрее в Б.

Что такое время?

Какое время правильное время тогда? Ну, ни один из них. Эйнштейн говорил, что нет абсолютного времени. Время является относительным в зависимости от системы сил, один подчиняется, формально известный как систему отсчета. Время работы в свой собственный кадр называется правильное время. Если законы движения должны быть одинаковыми для всех наблюдателей, независимо от их движения, то время должно замедлиться, такие, что чем быстрее вы двигаетесь, тем медленнее ваши часы идут относительно другой часы. Это то, что Энн Хэтэуэй, указанных в Межзвездном когда она сказала Мэтью Макконахи, высадившись на далекой планете: “один час на этой планете равен 7 годам на Земле”.

Что такое время?

Вновь обратиться к мысли Эйнштейна в трамвай. Появление медленных часов ограничение наших примитивных неврологических строить, или время действительно помедленнее? И что время замедляется вообще значит? Капризность времени заставляет нас спросить – что такое само время? Это не просто вопрос, что несносный старшекурсников философии спрашивают друг друга на вечеринках. Понятие времени имеет недоумевает естественных философов и физиков с древности.

Основная функция время, чтобы сохранить Хронологический учет событий. Тем не менее, до последних 400 лет, люди определяли время на предположении, что звезды двигались вокруг нас, а не Земля движется вокруг них. Несмотря на ошибочные основания для своего вывода, “время” до сих пор дела шли хорошо. Это сработало, потому что дни и Времена года повторяются предсказуемо, и когда у вас что-то повторяет предсказуемо, у вас есть механизм хронометража.

Вавилонские Часы

Архаичные часы. (Кредиты: TeePhoto/Компания Shutterstock)

Галилей использовал рекурсивный характер такой механизм для расчета движения. Описывая движение было бы невозможно без какой-либо привязки ко времени. Однако, на этот раз не было абсолютным. Даже когда Ньютон сформулировал законы движения, он набирал представление о времени, в котором часы не тик в шаги с абсолютного, независимого времени, а друг с другом. Синхронизация-это причина, почему мы создали такой очень сложные и точные атомные часы.

Это понятие времени построена на одновременность, одновременности или важное совпадение двух событий, таких как прибытие поезда и уникальный расклад руках часы, когда поезд прибывает. Теория Эйнштейна гласит, что эти совпадения должны определяться как один из ходов. Если два наблюдателя на платформе, и поезд не может договориться о том, что одновременно они не могут договориться о том, как само время течет!

Чтобы понять, как влияет движение на предсказуемость давайте рассмотрим самый простой механизм хронометража. Представьте себе аппарат хронометража состоит из фотонов, которая отражает назад и вперед между двумя бесконечно отдалил зеркала. Давайте согласимся, что одна секунда проходит каждый раз, когда Фотон отражается. Сейчас висят две такие часы в точках A и B выше, и на поверхности Земли (что обсуждалось в предыдущем разделе) и пусть они измеряют время при свободном падении объект падает мимо них. Свободно падающего объекта, меры по времени, проходящая в собственной системе отсчета с аналогичным часы. Что же они измеряют?

Наблюдая отражение фотона между двумя движущимися зеркалами аналогично наблюдая за теннисным мячом в движущийся поезд. Хотя мяч отскакивает перпендикулярно к кому-то в поезде, для неподвижного наблюдателя за его пределами, мяч отскакивает в треугольники.

Так как аппарат движется вперед, Фотон, после первого выпуска, как мяч, появляется, чтобы пройти большее расстояние после того, как это отражается. Поэтому наши измерения времени искажается! Кроме того, чем быстрее движется прибор, тем больше фотонов нужно, чтобы отразить, тем самым растягивая Продолжительность второго! Поэтому течение времени в точке B окажется медленнее, чем в точке а (вспомним, как под воздействием силы тяжести объект падает быстрее, чем в точке в. точка а). Это программируемый графический найдите треугольной движения фотона и, следовательно, задержки в потоке блестяще время.

Конечно, разница бесконечно мала. Разница между временем, измеренным по часам на вершинах гор и на поверхности Земли наносекунд. Все-таки, открытие Эйнштейна является ничем иным, новаторским. Гравитация действительно мешает потоку времени, который предполагает, что чем больше масса объекта, тем медленнее течет время в его окрестностях.

Это, как говорится, отбора светлых часов, чтобы доказать это и кажется удобным, учитывая, что вся статья говорит о замедлении света. Однако, замедление времени влияет на все часы, будь то он опирается на простейшие электромагнитные явления или сложное сочетание электромагнетизма и законы Ньютона. Универсальность ото убеждает в этом. На самом деле, даже биологические процессы, и, следовательно, время увеличено. Да… голова немного старше ваших ног!

Ссылки

  1. Глобальные австралийского университета
  2. Университет Торонто
  3. Википедия

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

1 + 6 =