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六层楼上的时间

科普小知识2022-10-29 17:04:35
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六楼的时钟(离地面约22米)比地面上的时钟快2.4秒1000万亿倍。爱因斯坦在他的广义相对论中指出,当一个运动物体在一个非惯性坐标系中的中心物体的引力场中运动时,在同一过程中,在运动物体上测量的时间间隔大于在中心物体上测量的时间间隔。较大的值大约是

是重力加速度,m是重心物体(如地球)的质量,r是中心物体的半径。

也就是说,在运动物体上测量的时间不仅与运动速度有关,还与它离地球中心的距离有关。这种情况表明高端的时钟比低端的时钟走得快。

根据相对论。对于位于地球表面不同高度的原子钟,相对论效应造成的时差被修正为1.09*10-16秒/米(海洋刻度盘),即每上升100米,时钟将快百万分之一秒。

根据这一计算,六层22米高的钟比地面上的钟快2.4倍。

珠穆朗玛峰顶上的钟。它比地面上的时钟快一万亿分之一秒。

在原子钟出现之前,不可能测量这么短的时间。只有使用原子钟,人们才能使用现代实验方法来验证它的正确性。

通过马里兰大学和美国海军天文台教授的合作,利用反潜巡航飞机、雷达跟踪和激光技术将机载原子钟与地面原子钟进行了比较。结果显示,当飞机上升到30,000英尺并盘旋时,由于重力的影响,机载时钟比地面时钟快一千亿倍。这符合相对论的计算值。日本东京大学天文台的教授和其他人在相反的方向进行了类似的实验。他们把原子钟从高到低。他们测量了时钟的慢度。这就是所谓的“蓝移实验”。因此,我们得出了同样积极的结论。

目前,当世界各国使用原子钟来建立自己独立的本地原子钟时,它们都根据所在地区的海拔高度以1.09*10-16秒/米的速率统一校正原子钟速率。因此,爱因斯坦的相对论已经渗透到人类生活的许多方面,成为人们认识世界的物质力量。