天上一天人间一年是真的吗?宇航员在月球待一天,地球过了多久?
在西游记中就有这样的片段,孙悟空上天求救撒泼打滚,天上的神仙提醒道:你快下去救你师傅吧!正所谓天上一天人间一年,去晚了可能就没机会了!
时间对于普通人来说它仅仅是一个概念,或者说是钟表、日历上的数字指示,但对于科学家来说时间是宇宙中最神秘的东西,曾经的牛顿、爱因斯坦、霍金等都曾被时间所折服,不得不承认时间的神秘莫测!
时间的流逝有速度
一个沙漏放置在那里,随着沙子不断地向下流动,这也象征着时间的流逝,地球的自转和绕太阳公转让地球上出现了昼夜的交替和季节的轮回,当地球完成了绕太阳一圈的公转路程,地球上也经历了完整的一年,有三百多个日日夜夜,完全可以说时间是无处不在的。
但我们理解中的时间是绝对的,那就是你和我的时间完全相同,这个地点和另外一个地点的时间也是没有差别的。
牛顿的绝对时空观深入人心,即使从科学的角度来思考,牛顿绝对时空观是有缺陷的,但是却非常符合我们的主观思维意识。
但爱因斯坦却提出不同的观点,他的相对论也彻底打破了牛顿的绝对时空观,给时间以速度,并且这个速度在一些特殊的情况下会发生变化。
换言之:你和我的时间流逝速度可以不同,A点和B点的时间流逝速度同样也可以不同!
例如爱因斯坦的狭义相对论认为时间是相对的,它和研究对象的移动速度有关联,速度越快时间流逝速度越慢,物当体运动速度无限接近于光速,那么时间也将无限接近于静止。
当然,爱因斯坦的狭义相对论所研究的对象是宇宙星系范围内的事情,在地球上并不实用,这也是大部分人的主观思维仍旧是绝对时空观,毕竟在地球上速度没有那么快。
如果从广义相对论角度来思考,时间的流逝速度和研究对象所处的地点有关,引力越大时间的流逝速度越慢,如果处在黑洞的周围时间很可能会接近于静止。
广义相对论是对引力从本质上进行了诠释,引力的大小实际上就是时空弯曲的程度,而当有质量存在时空才会发生弯曲。简单来形容:物体告诉时空如何发生弯曲,弯曲的时空告诉物体如何运动。
时空弯曲的曲率不同,时间的流逝速度就不同,同样这个差异性在地球上很难显现出来,完全可以忽略不计。
但是我们要知道:时间是有流逝速度的,并且在不同情况下流逝速度可能不同。
"天上一天人间一年"理论上可以存在
"一天"和"一年"完全是两个时间范围,但在有些情况下它们是可以划等号的。前边我们都讲到了,时间是有流逝速度的,目前已知决定因素有两个:一是运动速度,二是所处的位置。
当然这里的速度必须要达到极致,那种差别性才会更加的明显,例如接近于光速。因为时间流逝速度快慢问题,会导致时间出现一定的差异。除此之外所处的位置也要达到极致,在地球上任何位置可以说几乎是完全相同的,对于时间的影响极其微小。
让"天上一天人间一年"的极端情况出现,必须要有极端的环境。
月球上待一天,地球上过多久?
所谓的"天上"在很多神话故事中,指的也就是一片虚拟空间,但随着科学技术的发展,人类开始进行太空探索,飞出地球飞向月球,我们意识到那片虚拟的空间是不存在的。
而如果把"天上"的设定换成是在月球上,那么时间的差异性有多大?其实仔细思考一下,月球上无论是速度还是时空弯曲程度都不足以出现较大的时间差异。
但是我们可以从另外一个角度来思考,例如在月球上的一天按照定义,就是月球自转的时间,由于月球被地球潮汐锁定,它的自转周期和公转周期是严格相等的,月球上的一昼夜差不多相当于地球上的28天。那么问题也就迎刃而解了,月球上待一天地球上度过了28天。这种差异性还是根据时间的定义有关,跟时间真正的流逝速度毫无关联。
如果从这个角度出发,那么在火星上也会出现类似的情况,火星的一日就是24小时37分钟,比地球上的一天要长!
文/科学黑洞,图片来源网络侵删。
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