慢鐘效應(yīng)是什么呢 科技知識(shí)
科技知識(shí) 由小雪供稿現(xiàn)在有很多的效應(yīng),比如慢鐘效應(yīng)、蝴蝶效應(yīng)等等,那么你知道慢鐘效應(yīng)是什么嗎?下面我們就一起來看看慢鐘效應(yīng)是什么意思。
慢鐘效應(yīng)
根據(jù)狹義相對(duì)性原理,慣性系是完全等價(jià)的,因此,在同一個(gè)慣性系中,存在統(tǒng)一的時(shí)間,稱為同時(shí)性,而相對(duì)論證明,在不同的慣性系中,卻沒有統(tǒng)一的同時(shí)性,也就是兩個(gè)事件(時(shí)空點(diǎn))在一個(gè)關(guān)性系內(nèi)同時(shí),在另一個(gè)慣性系內(nèi)就可能不同時(shí),這就是同時(shí)的相對(duì)性,在慣性系中,同一物理過程的時(shí)間進(jìn)程是完全相同的,如果用同一物理過程來度量時(shí)間,就可在整個(gè)慣性系中得到統(tǒng)一的時(shí)間。在今后的廣義相對(duì)論中可以知道,非慣性系中,時(shí)空是不均勻的,也就是說,在同一非慣性系中,沒有統(tǒng)一的時(shí)間,因此不能建立統(tǒng)一的同時(shí)性。
相對(duì)論導(dǎo)出了不同慣性系之間時(shí)間進(jìn)度的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的慣性系時(shí)間進(jìn)度慢,這就是所謂的鐘慢效應(yīng)??梢酝ㄋ椎睦斫鉃?,運(yùn)動(dòng)的鐘比靜止的鐘走得慢,而且,運(yùn)動(dòng)速度越快,鐘走的越慢,接近光速時(shí),鐘就幾乎停止了。
尺子的長(zhǎng)度就是在一慣性系中“同時(shí)”得到的兩個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)值的差。由于“同時(shí)”的相對(duì)性,不同慣性系中測(cè)量的長(zhǎng)度也不同。相對(duì)論證明,在尺子長(zhǎng)度方向上運(yùn)動(dòng)的尺子比靜止的尺子短,這就是所謂的尺縮效應(yīng),當(dāng)速度接近光速時(shí),尺子縮成一個(gè)點(diǎn)。
應(yīng)用
時(shí)間膨脹是相對(duì)論效應(yīng)的一個(gè)特別引人注意的例證,它是首先在宇宙射線中觀測(cè)到的。我們注意到,在相對(duì)論中,空間和時(shí)間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如,假定我們測(cè)量正向著我們運(yùn)動(dòng)的一只時(shí)鐘所表明的時(shí)間,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)它要比另一只同我們相對(duì)靜止的正常走時(shí)的時(shí)鐘走得慢些。另一方面,假定我們也以這只運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘的速度和它一同運(yùn)動(dòng),它的走時(shí)又回到十分正常。我們不會(huì)見到普通時(shí)鐘以光速向我們飛來,但是放射性衰變就像時(shí)鐘,這是因?yàn)榉派湫晕镔|(zhì)包含著一個(gè)完全確定的時(shí)間標(biāo)尺,也就是它的半衰期。當(dāng)我們對(duì)向我們飛來的宇宙射線M作測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)它的半衰期要比在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)出的22微秒長(zhǎng)很多。在這個(gè)意義上,從我們觀察者的觀點(diǎn)來看,M內(nèi)部的時(shí)鐘確實(shí)是走得慢些。時(shí)間進(jìn)程拉長(zhǎng)了,就是說時(shí)間膨脹了。
我們完全清楚,在平常的生活中看不出空間和時(shí)間有這種畸變。這是因?yàn)槲覀儾簧婕耙呀咏馑龠\(yùn)動(dòng)的事物。事實(shí)上,相對(duì)論現(xiàn)象的特性由物體速度與光速平方之比這樣一個(gè)比率來決定。當(dāng)所研究的物體的運(yùn)動(dòng)速度超過光速的十分之一時(shí),這個(gè)比率才變得重要,因?yàn)榇藭r(shí)該比率增大到百分之一以上。這樣的高速領(lǐng)域幾乎只局限在高能物理學(xué)家們的經(jīng)驗(yàn)中。由于我們通常不會(huì)涉及這樣高的速度,所以狹義相對(duì)論的許多結(jié)論都使我們感到驚奇。實(shí)際上,這些結(jié)論確實(shí)有些復(fù)雜,但早已證實(shí)了狹義相對(duì)論的完美,并且在處理低速運(yùn)動(dòng)時(shí)又幾乎嚴(yán)格地與我們所熟悉的物理規(guī)律一致。
時(shí)間膨脹對(duì)于未來的宇宙探索,旅行等都有巨大的作用,而它也不斷出現(xiàn)在科幻小說家的筆下,并有了許多優(yōu)秀的作品。