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为什么黑洞附近时间变慢,时间变慢怎么理解

来源:整理 时间:2022-06-01 18:22:45 编辑:科技知识 手机版

黑洞附近的物体会以吸收速度落入黑洞。时间慢,来源于几次可笑的思想实验。关于飞光钟的实验,说切割引力线导致钟变慢,时间本身变慢,这是很荒谬的。根据爱因斯坦的广义相对论,对于处于不同引力场的观测者来说,在强引力场中时间流逝的速度会变慢,所以离引力强的黑洞越近,时间流逝越慢。

什么黑洞会让时间变慢?

因为引力。根据爱因斯坦的广义相对论,对于处在不同引力场中的观察者而言,时间流逝速率在强引力场中变慢,所以越靠近引力强大的黑洞,时间过得就越慢。引力的本质是时空弯曲,质量越大的天体,其周围的时间和空间被弯曲得越明显,这样其时间就会过得比远离引力场的地方更慢,这就是广义相对论所说的引力时间膨胀效应。事实上,这种效应早已得到实验的证实,并且也被应用于实际情况之中。

根据广义相对论,如果不考虑天体自转的影响,则远离引力场的观察者时间T与靠近引力场的观察者时间t存在如下的关系式其中G是万有引力常数,M是天体质量,r是靠近引力场的观察者与天体中心的距离,c是真空中的光速。通过这个公式,我们可以比较一下地球表面的时钟和远离地球的时钟快慢。把各项参数代入上式得到T1.000000000696t,所以如果累积一年,地球的引力会使地球表面的时钟走得比远离地球的时钟慢了0.000000000696243600365.25秒0.022秒。

如果是引力更强的太阳,则这个时间差为66.4秒。此外,我们也可以比较一下地面时钟和卫星时钟的快慢。以GPS卫星为例,这些卫星距离地球表面大约20180千米。通过计算可知,地面时钟每天要比GPS时钟走慢45微秒。考虑到光速高达30万千米每秒,所以如果没有消除引力时间膨胀效应的影响,GPS的定位误差每天累积可达4510^-6300000千米=13.5千米。

在黑洞周围时间变慢了 那为什么对我们来说黑洞可以吸收物质?

时间没有快慢之说,永远均匀流逝。速度有快慢。黑洞附近的物体会以吸快速度坠入黑洞。时间变慢来源于几个可笑的思想实验。这几个实验都是拿运动小物体当参照物,违背了基本科学原理。描述光的运动应以光所处惯性系为参照物才有意义。在此不一一细说。就说那个飞行光钟实验,把切割引力线导致时钟变慢说成时间本身变慢,是荒谬的。

靠近黑洞,时间变慢怎么理解?太抽象了?

其实并没有太抽象,一切源于引力根据爱因斯坦的广义相对论,对于处在不同引力场中的观察者而言,时间流逝速率在强引力场中变慢,所以越靠近引力强大的黑洞,时间过得就越慢。引力的本质是时空弯曲,质量越大的天体,其周围的时间和空间被弯曲得越明显,这样其时间就会过得比远离引力场的地方更慢,这就是广义相对论所说的引力时间膨胀效应。

事实上,这种效应早已得到实验的证实,并且也被应用于实际情况之中。根据广义相对论,如果不考虑天体自转的影响,则远离引力场的观察者时间T与靠近引力场的观察者时间t存在如下的关系式其中G是万有引力常数,M是天体质量,r是靠近引力场的观察者与天体中心的距离,c是真空中的光速。通过这个公式,我们可以比较一下地球表面的时钟和远离地球的时钟快慢。

把各项参数代入上式得到T1.000000000696t,所以如果累积一年,地球的引力会使地球表面的时钟走得比远离地球的时钟慢了0.000000000696243600365.25秒0.022秒。如果是引力更强的太阳,则这个时间差为66.4秒。此外,我们也可以比较一下地面时钟和卫星时钟的快慢。

以GPS卫星为例。这些卫星距离地球表面大约20180公里。根据计算,每天地面时钟比GPS时钟慢45微秒。考虑到光速高达每秒30万公里,如果不消除引力时间膨胀的影响,GPS的累计定位误差可达4510-630万公里=每天13.5公里。本质上,黑洞是一个引力场极强的天体。它周围的时空被强烈扭曲,其表面的逃逸速度达到光速。

文章TAG:为什么黑洞附近时间变慢变慢黑洞理解

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