@为什么引力越大时间越慢,时间难道不是客观存在的吗?

1905年 , 爱因斯坦发表了4篇具有开创性的论文 , 其中就包含了大名鼎鼎的狭义相对论和质能等价理论 。而光电效应也是量子力学的基础理论之一 。也就是说 , 他在一年内给现代物理学的两座大厦做了巨大的贡献 , 这在整个科学史上 , 仅仅只有牛顿可以与之匹敌 。因此 , 牛顿的1666年和爱因斯坦的1905年在科学史上分别被称为牛顿奇迹年和爱因斯坦奇迹年 。

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爱因斯坦的狭义相对论是相当颠覆的 , 他在发表之初 , 很多物理学家甚至是无法理解其中的物理含义 。也因此 , 爱因斯坦1905年只是在学术圈很小的范围内打响了自己的名气 。即便是到了1915年 , 爱因斯坦提出了广义相对论 , 他在当时的普罗大众眼里依旧没什么影响力 。

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直到1918年 , 英国天文学家爱丁顿带队观测莎罗序列日全食 , 太阳光线的偏折情况后 , 证明了爱因斯坦的理论比牛顿力学更加具有普适性 , 爱因斯坦才成为了全世界家喻户晓的物理学家 , 可是即便到了这个时候 , 不要说百姓不太理解相对论 , 在学术圈也是很多人对这个理论无法理解 。

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因此 , 曾经有人采访爱丁顿说:全世界是不是只有三个人真正懂得相对论?
爱丁顿反问:第三个人是谁?

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那为什么很多人一直都无法理解相对论呢?
实际上 , 相对论所使用的范围很广 , 考虑到的整个尺度是超越人类所处宏观低速世界 。因此 , 它是极其颠覆三观的 , 尤其颠覆的是时空观 。所谓时空观指的就是对于时间和空间的理解 。为什么这么说呢?
想要理解这个问题和相对论 , 我们就需要从时间本身的定义出去 。时间是什么?
其实从古到今 , 学者们就一直在思考许多终极问题 , 其中“时间到底是什么?”就是一个关键问题 。古希腊的集大成者亚里士多德就曾认为时间是均匀流逝的 。而到了牛顿这里 , 他这认为时间和空间是分立的 , 时间和空间对于任何人而言都是一致的 , 你的一秒和我的一秒是一样的 , 不会因为我们的运动状态而发生改变 。

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但说到这里 , 你应该能发现这都是谈论时间的变化 , 但时间具体是什么呢?
客观地说 , 一直以来没有人能够直接定义时间 。虽然我们没有办法直接说清楚时间到底是什么?
但是我们可以换个方式 , 这个方式就是利用测量时间的方法来定义 , 也被叫做测量定义法 。具体是什么意思呢?
其实这个方法很早就被使用了 。我们可以思考一下:一天 , 一个月 , 一年到底是什么?
其实一天就是地球自转一圈的时间 , 在古代因为是地心说 , 所以他们认为是太阳一次东升西落的时间 。一个月就是月球绕地球转一圈的时间 。一年就是地球绕太阳公转一周的时间 , 在古代 , 就是同一时间 , 太阳在天球上转一周的时间 。

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之所以我们这里提到古人 , 其实就想说古人早就发现了这个规律 。所以 , 这个测量定义法是人类认识时间的基础 , 而不是现代科学的产物 。如果用测量定义法 , 我们就发现 , 时间是周期性的变化 , 更本质一点 , 我们会发现时间其实是一种运动 。我们用的钟表在计量时间也是利用周期性的振动来实现的 。如今最精密的铯原子钟 , 利用的也是振动来计时 。

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颠覆认知的相对论
基于上面的认识 , 爱因斯坦回归到了时间定义去思考时空关系 。既然是一种运动 , 那么时间其实就会受到物体运动状态的影响 。这其实就是最基本的动力学问题 , 因此 , 爱因斯坦拿起了动力学的基础理论伽利略变换 , 结合着光速不变原理就推导出了整个相对论的基础框架 。
那么物体在高速状态下 , 时间的流逝就应该会受到影响;举个例子 , 我们就拿光的周期性运动来计时(比如:光一上一下算作一秒) , 那么如果一个人在地面上 , 一个人在太空中坐着光速飞船 , 这时候我们就发现 , 以地面上的人为参考系 , 地面的钟表流逝速度就会比飞船上的快得多 。

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也就是说 , 飞船上的人相对于地面上的人发生了时间膨胀 。(这里多说一句 , 对于他们各自而言 , 时间流逝是一样的 。)

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同样地 , 既然是基本的动力学问题 , 那么在加速状态下 , 和在引力作用下 , 时间的流逝也会受到影响 。这其实也就是广义相对论描述的内容 。当然 , 广义相对论其实也要考虑到空间的问题 , 因此会涉及复杂的数学运算 。

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通过广义相对论 , 我们知道 , 引力的本质其实是时空的弯曲 。月球之所以会绕着地球转 , 其实就是因为地球弯曲了周围的时空 , 月球贴着时空的测地线(也就是四维时空中两点间的最短距离 。)在运动 。

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因此 , 引力场对于光也会有作用 , 使得时间发生膨胀 。换句话说就是在黑洞边时间会变慢 , 这里多说一句 , 对于自己来说 , 时间还是像原来那样流逝 , 只是相对于不在黑洞附近的人而言 , 时间发生了膨胀 。
【@为什么引力越大时间越慢,时间难道不是客观存在的吗?】所以 , 在引力场周围的时间变慢 , 实际上是相对而言而 , 自身主观上时间并没有任何改变 , 只是别人看你的时间过得很慢 。