瓦当宇航员前往火星时,他们会经历时间膨胀。这是可以预料的。事实上,你的脚和你的头部会经历时间膨胀,你的头部老化速度比你的脚稍快一些。但他们会经历多少时间膨胀(相对于地球观察者)?
首先,让我们检查一下我们是否都在同一页面上。对于不同的观察者来说,时间以不同的速度流逝,这取决于他们的相对速度以及他们与附近引力场的接近度(和强度)。正如狭义相对论和广义相对论所描述的,时间膨胀是由于这些原因导致两个时钟上流逝的时间之间的差异。
重力曲线时空。结果是,你附近的引力越强,你离产生引力的质量越近,时间移动得越慢(从观察者或拥有第二个时钟的人的角度来看。从你的角度来看,时间以通常的速度运行)速度)。这就是你的脚比你年老(相对而言)憔悴的头更年轻的原因。
远离地球引力越远(例如,在摩天大楼的顶部工作),时间膨胀效应就越明显(与地面上的观察者相比)。这不是一个巨大的影响,测量只是一个很小的影响纳秒的一小部分一年。
对于长期生活在零重力环境中的宇航员和宇航员来说,这种影响更为明显,但实际上被航天员旅行的速度所抵消。
“因为宇航员和绕地球运行的卫星距离地球中心稍远(与地面上的人相比),他们实际上经历的引力时间膨胀较小。就其本身而言,这意味着宇航员的时间会跑得更快,”天文学家科林斯图尔特解释说特德·艾德。 “然而,这种影响非常小,因为地球引力非常弱,因此速度导致的时间膨胀占了上风,宇航员确实在未来中旅行了一小部分。”
宇航员谢尔盖·克里卡列夫(Sergei Krikalev)——后来成为苏联解体后,在太空中停留了 311 天,总共在太空停留了 803 天 9 小时 39 分钟——根据技术,旅行到了未来 0.02 秒今日宇宙。
在前往火星为期 21 个月的往返旅程中,宇航员将经历少量的时间膨胀。从他们的角度来看,时间会正常流逝——而与地球观察者相比,可能会有几纳秒的差异。尽管速度将比历史上任何人类旅行的速度都要快,但与光速相比——时间膨胀效应会得到– 这是花生。
如果宇航员要在火星上停留很长一段时间,那么引力时间膨胀的影响就会变得非常明显。根据伊利诺伊州物理车,一个在火星上生活了整整 80 年的人,会比在地球上生活了整整 80 年的人早死约 12 秒。但从他们的角度来看,不会有那样的感觉,时空只是很奇怪。
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