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狭义相对论说速度达到光速,时间静止,时间膨胀效应,膨胀的是什么? 黑洞效应和时间膨胀

2020-09-30知识4

《星际穿越》里库伯是怎么从五维空间里出来的? 库珀是在高维空间关闭时被弹出来的。在高维文明建造的黑洞奇点处的四维空间里(注意,是四维空间,四维超立方体,加上时间才是五维)库珀通过引力传送了落入黑洞奇点后获得的量子引力信息,完成了高维文明给他的使命后,高维文明关闭了四维超立方体,这个电影里的有交代,好像是人工智能机器人告诉库珀的。库珀明明在虫洞另一头的黑洞里,怎么又从土星旁的太空城附近冒出来?这个就是高维文明的安排了,他们要让库珀从三维空间哪个角落冒出来都可以,反正从四维空间回到三维空间,可以从任意点出现,只需要在高维里建一个通道就可以了,这对于能建造稳定虫洞、黑洞奇点四维空间的高维文明实在是举手之劳。他们要让库珀活下来自然最好的返回点就是太空城附近了。并且还要落在巡逻搜救队能找到的地方。这电影的剧情设计很巧妙,高维文明建造了一个虫洞通往一个巨型黑洞旁,然后让墨菲收到此后爸爸库珀在黑洞里发给她的信息,让他们找到了航天局,然后库珀被派去虫洞那一头,最后进入黑洞奇点内高维文明建造的四维空间,在空间化的时间里找到出发前的墨菲并给她发送信息.这里产生了一个逻辑循环,库珀落入黑洞发信息给墨菲最终导致自己落入黑洞_(:D)∠)_那么问题来了,是先落入。

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《星际穿越》中有个星球,星球上的7年等于地球的1小时这是由什么造成的? 这个现象源自爱因斯坦的广义相对论,被称之为引力时间膨胀效应。相对论表明,时空都是相对的,宇宙中没有绝对统一的时间流逝速率。对于处在不同引力场中的观察者,他们之间的时间流逝速率是不同的。在弱引力场中的观察者会测得强引力场中的时间流逝速率慢于自己,而且引力场越强,时间过得越慢。换言之,远离大质量天体的时钟走得比靠近该天体的时钟更快。引力时间膨胀效应已经被实验所证实,而且也被应用于实际之中。虽然地球在其周围所产生的引力场较弱,但依然可以测得这种现象。例如,GPS卫星距离地球表面大约两万公里,它们所处的引力场要弱于地球表面,所以GPS卫星携带的时钟走得比地面时钟更快,通过计算可知,卫星时钟每天累计快了大约45微秒。虽然这个差别很小,但要知道光速大约为30万千米每秒,因此,由于引力时间膨胀效应,GPS卫星每天累计的定位误差达到了13.5千米。可见,如果不对GPS卫星的时钟进行校准,就无法实现准确定位(另外还需考虑狭义相对论带来的时间膨胀效应)。在电影《星际穿越》中,主角等人在穿过虫洞之后先去了米勒行星。这颗行星十分特别,因为它绕着一个名为卡冈都亚的黑洞运动。由于黑洞产生的引力场极强,米勒行星又十分靠近这个黑洞,所以。

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什么是引力?

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你怎么理解相对论?能用最通俗的语言解释一下吗? 1905年,爱氏在《物理学年鉴(17卷)》发表了《论动体的电动力学》,建立了狭义相对论,并由此推导出了著名的E=mC^2。狭义相对论的核心思想概括为两个基本原理—相对性原理和光速不变原理。相对性原理:所有惯性参考系都是等价的,即物理规律对于所有惯性系可以表示为相同形式。光速不变性:真空中光速相对于任何惯性系沿任意方向恒为C。任意惯性系之间可以以“洛伦兹变换”进行转换。狭义相对论的三个效应是:运动尺度缩短,运动时钟延迟,同时的相对性。狭义相对论统一了时空一体的观念,但并未将非惯性系纳入其中,未解决引力问题。1907年,爱氏又提出了广义相对论基本原理,经过不断丰富和充实(主要是结合发展了黎曼几何),于1915年完成创建,并于翌年发表了《广义相对论基础》。广义相对论是关于引力的理论,在狭义相对论的基础上,进一步论证了时空结构同物质分布的关系,指出万有引力是由物质存在和分布完成的,是时空性质不均匀引起的。提出了时空“弯曲”说。广义相对论的核心思想是:惯性质量和引力质量相等。物理定律必须在任意坐标系中都具有相同性质,即它们必须在任意坐标变换下是协变的。广义相对论的两个推论:光线被引力弯曲,光谱被引力红移。预言了引力。

被黑洞吸走的东西去哪里了呢? 我们印象中的黑洞,拥有着非常强大的引力,强大到可以把靠近它的所有物质都吸引进去,连光线也无法逃脱。在黑洞中那个奇点,是一个体积无限小,密度无限大,引力无限大,时空曲率也无限大的点。那么,当物质通过黑洞的视界落入那个“点”后,会发生什么呢?关于这个问题,现在的物理学还无法给出一个确切的答案,因为在视界之后的世界中,其物理规律和我们的世界是不同的,在这里会发生什么事?是通往另外一个宇宙?还是一片空白归于虚无?还是像《星际穿越》那样跑到一个书架的背面在时间轴上跳跃?现在还没有有人能解释。虽然没有准确的答案,好在黑洞还有质量,电荷,以及角动量这三个参数供我们研究,让我们可以依据当前现有的理论进行推测,当一个物体落入黑洞后,在跌入奇点的过程中,这个物体会因为具有体积,使得前后受到的引力大小是不同的,而且越靠近中心引力差越大,导致物体会被不断拉长,也可以称之为面条化,在无限靠近奇点的时刻,物体会完全失去体积,也就是失去维度并不可逆地消失于奇点。但在这种“只吃不吐”的状态下,黑洞的质量只会不断的增加,但是现代物理学告诉我们,黑洞的事件视界表面面积与它黑洞的质量是成正比的,所以随着质量的增加视界表面。

狭义相对论说速度达到光速,时间静止,时间膨胀效应,膨胀的是什么? 在爱因斯坦狭义相对论中,预言运动时钟的“指针”行走的速率要比一个静止状态时钟“指针”行走的速率慢,这种现象就是时钟变慢或时间膨胀,所以时间膨胀效应又称钟慢效应,是相对论性效应之一。时间膨胀表明了时间不是绝对的,如果非要纠结这个“膨胀”的含义,你可以理解为时间是可以“变化”的,就是你和我的时间可以不是同一个时间。就拿光来说吧,关于光的一个重要的特性就是,无论你处于什么参照系内,也无论你在宇宙中如何穿行,你测得的在真空中的光速都是相同的,都是每秒大约30万千米。所以,如果你相对我移动,或者我相对你移动,我们各自参照系中时间和空间需要发生一些变化,这样才能保持光速恒定。因为速度=空间距离/相对时间。如果我加速远离你,那我的时间相对于你而言看起来放慢了,同样的,你的时间相对于我而言也变慢了,所以说时间膨胀效应是保持光速恒定的一个必要因素。其实,时间膨胀不止出现在相对运动中,它也会因引力的缘故而出现,爱因斯坦的相对论也指出引力是时空弯曲的一种属性,所以当有质量大如地球时,它实际上也会弯曲空间和时间。当你站在地面上时,你的时间看起来要比在太空中的宇航员走的更慢一点,这是因为两者之间的引力差异导致的。。

#黑洞效应#万有引力#狭义相对论#地球质量#相对论

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