瓦當太空人前往火星時,他們會經歷時間膨脹。這是可以預料的。事實上,你的腳和你的頭部會經歷時間膨脹,你的頭部老化速度比你的腳稍快。但他們會經歷多少時間膨脹(相對於地球觀察者)?
首先,讓我們檢查一下我們是否都在同一頁上。對於不同的觀察者來說,時間以不同的速度流逝,這取決於他們的相對速度以及他們與附近重力場的接近度(和強度)。正如狹義相對論和廣義相對論所描述的,時間膨脹是由於這些原因導致兩個時鐘上流逝的時間之間的差異。
重力曲線時空。結果是,你附近的引力越強,你離產生引力的質量越近,時間移動得越慢(從觀察者或擁有第二個時鐘的人的角度來看。從你的角度來看,時間以通常的速度運行)速度)。這就是你的腳比你年老(相對而言)憔悴的頭更年輕的原因。
遠離地球引力越遠(例如,在摩天大樓的頂部工作),時間膨脹效應就越明顯(與地面上的觀察者相比)。這不是一個巨大的影響,測量只是一個很小的影響奈秒的一小部分一年。
對於長期生活在零重力環境的太空人和太空人來說,這種影響更為明顯,但實際上被太空人旅行的速度所抵消。
「因為太空人和繞地球運行的衛星距離地球中心稍遠(與地面上的人相比),他們實際上經歷的引力時間膨脹較小。就其本身而言,這意味著太空人的時間會跑得更快,」天文學家科林斯圖爾特解釋說泰德。 「然而,這種影響非常小,因為地球引力非常弱,因此速度導致的時間膨脹佔了上風,宇航員確實在未來中旅行了一小部分。”
太空人謝爾蓋·克里卡列夫(Sergei Krikalev)——後來成為蘇聯解體後,在太空中停留了 311 天,總共在太空停留了 803 天 9 小時 39 分鐘——根據技術,旅行到了未來 0.02 秒今日宇宙。
在前往火星為期 21 個月的往返旅程中,太空人將經歷少量的時間膨脹。從他們的角度來看,時間會正常流逝——而與地球觀察者相比,可能會有幾納秒的差異。儘管速度將比歷史上任何人類旅行的速度都要快,但與光速相比——時間膨脹效應將會得到– 這是花生。
如果太空人要在火星上停留很長一段時間,那麼引力時間膨脹的影響就會變得非常明顯。根據伊利諾州物理車,一個在火星上生活了整整 80 年的人,會比在地球上生活了整整 80 年的人早死約 12 秒。但從他們的角度來看,不會有那樣的感覺,時空只是很奇怪。
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