不同引力場時間的流逝速度會不同嗎,為什么?

2023-03-30 18:41

1個回答

認(rèn)為時間是相對的, 它的膨脹效果、效應(yīng)分為兩種,一種狹義相對論,一種源自廣義相對論。我們先用狹義相對論來討論這個問題。

1:狹義相對論(適用范圍為非引力場條件下,也即物體速度接近光速級別是才有效果)指出,時間流逝與速度有關(guān),物體的運動速度越快,時間流速就越慢,也就是所謂的鐘慢原理,公式為:


從該公式可以看出,速度越快,時間會越慢,但是真空中的光速是不變的,這時候也會帶來尺縮效應(yīng),公式為:

這是狹義相對論的的基本原理即光速不變原理。

2:廣義相對論是對牛頓萬有引力定律的修正與推廣,是用張量語言寫成的引力論。它將引力描述成背景時空而不是一種力,一個物體若只受引力作用則在廣義相對論看來是自由質(zhì)點不受力。引力的作用是使直線變得彎曲,數(shù)學(xué)上體現(xiàn)在度規(guī)張量分量非常數(shù),等價于黎曼曲率張量非零,協(xié)變導(dǎo)數(shù)和普通偏導(dǎo)數(shù)不同,克氏符非0等。愛因斯坦提出“等效原理”,即引力和慣性力是等效的。這一原理建立在引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量的等價性上。根據(jù)等效原理,愛因斯坦把狹義相對性原理推廣為廣義相對性原理,即物理定律的形式在一切參考系都是不變的。物體的運動方程即該參考系中的測地線方程。測地線方程與物體自身固有性質(zhì)無關(guān),只取決于時空局域幾何性質(zhì)。而引力正是時空局域幾何性質(zhì)的表現(xiàn)。物質(zhì)質(zhì)量的存在會造成時空的彎曲,在彎曲的時空中,物體仍然順著最短距離進(jìn)行運動(即沿著測地線運動——在歐氏空間中即是直線運動),如地球在太陽造成的彎曲時空中的測地線運動,實際是繞著太陽轉(zhuǎn),造成引力作用效應(yīng)。正如在彎曲的地球表面上,如果以直線運動,實際是繞著地球表面的大圓走。所以對于兩個時間流逝速度不同的位置的人來說,光走過了不相同的距離,它的速度依然不變。



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