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标题: 天上一天真的等于人间一年？宇航员在月球待一天，地球过了多久？ [打印本页]

作者: 散打王 时间: 2022-11-15 13:59
标题: 天上一天真的等于人间一年？宇航员在月球待一天，地球过了多久？
传说嫦娥吃了永生不老药奔月，她和后羿以后一个在天上，一个在地上。
几十年已往，后羿老了，但是嫦娥还是年轻的样子。

嫦娥奔月的神话传说
再以后，后羿去世了，嫦娥在天上永生，永久保持她飞上天时间的样子，成为了天庭上的神仙。
神仙的时间系统和我们凡人是不一样的，那么月球的一天相当于地球的多久呢？

月亮上的广寒宫
月球的时间

月球是一颗很特殊的卫星，它的一天是28天，它的一年也是28天。
在地球上看月球，永久只看见一个面，这种调皮的举动叫做“潮汐锁定”。
假如嫦娥的月宫修在了月球反面的环形山，那么后羿仰面看月亮，看不见嫦娥，是不是觉得这个故事更凄美了。
嫦娥在月球上过一天，后羿的日子则过了28天，差不多算一个月。

天上一天，地上一年
1969年，人类第一次登上月球，两位宇航员在月球上一共实行了21小时18分的任务。
不外这个时间是按照地球上来的，假如按照月球上的时间，他们只呆了大约几分钟。
因此，嫦娥的月宫并不是过一天等于地上过一年，这与传说不符合合。
那么，宇宙中真的存在过一天等于地球一年的情况吗？

宇航员登月
这个确实存在，就拿我们太阳系的行星来说，自转时间最长的是邻近地球的金星，一天等于地球的243天，固然不是一年，但也阐明的确有这个大概。
只要某个天体的自转周期是365天，就可以做到它的一天等于地球的一年。
固然，另有一种办法可以做到“天上一天，地上一年”，那就是超光速飞行，形成完全差别的时间体系，这便是著名物理学家爱因斯坦所提到的狭义相对论。

爱因斯坦告诉你，时间并不一样
时间的快慢

人们常说，时间是不变的，它就在那边，不会快一分也不会慢一分。
然而，这一却在爱因斯坦面前都将重写，时间不是一尘不变的，它会由于物体运动的速率产生改变，甚至会由于空间的变化而改变。
爱因斯坦划时代的相对论指出，速率越快，尤其是越靠近光速，那么时间在这个运动系统中就会变慢。
按照这个说法，当一个人的速率足够快，到达了光速的99.99%，那么他就会看到已往的景象。
当这个速率逾越了光速，那么在外界已颠末了一年的情况下，该系统内大概只过了一天。

当运动到达光速
在爱因斯坦构建的这个框架中，神仙是在超光速飞行的，他们生活另一个时间系统里。
因此“天上一天，地上一年”真的可以实现。
1971年，美国水师的天文台做过如许一个实行。他们让两架飞机分别从纽约飞往到伦敦，但是飞行的方向完全相反，一个向东一个向西。
这两家飞机上放着铯原子钟，它们不是一般的时钟，是利用原子的振动频率记录时间的精确工具。
与此同时，科学家将两个铯原子钟放在了天文台，与天文台处于相对静止的状态。

铯原子钟
飞机起飞，颠末一段时间的飞行后，两架飞机从东、西两个方向抵达目标地，最后发现，这两个在飞机上的铯原子钟，相比于天文台内的两个铯原子钟，出现了差别程度的慢。
向东的铯原子钟比天文台的慢了59纳秒，而向西的钟慢了273纳秒。
2005年，英国国家物理实行室再次重复了这个实行，这一次是从伦敦到纽约，还是使用的铯原子钟，比1971年的更加精确。

更精确的铯原子钟内部
这一次的实行结果和1971年如出一辙，唯一的区别就在于东西方向的数据发生了对调，毕竟，纽约在伦敦的西边。
两次实行的结果仅有4%的偏差，阐明，时间真的在运动中变慢了。
于此可以以为，只要空控制好速率，就可以做到运动一天，但是地球上过了一年的情况。
综合来看，实现古人传说的“天上一天，地上一年”有两种方式，一种是找到一个天体，它的自转周期是365天。
一种则是通过运动，将运动系统的时间控制到与地球时间1天：1年的程度，这个速率是逾越光速的。
然而，难也就难在了这里，怎样将速率进步到光速以上？

怎样到达光速？
无法突破的光速

光速是人类已知的速率最快的速率，宇宙中的其他射线速率都不及光速。
而人类也用加速器对各种粒子举行加速，盼望它们的速率可以到达光速，可是加速的结果是，粒子只能无限靠近于光速，但无论怎样也达不到光速，更不要说逾越光速了。
关于光速无法逾越，爱因斯坦当初就有过表明。
根据他的质能方程变更可以得到一个质量与速率的关系式，人们以为的质量更古不变，其实也是一种有范围的认知，运动不光能改变时间的快慢，也能改变质量的大小。

质量与速率的关系
按照质能方程的变情势，速率越靠近光速，那么质量就越大。
当速率为光速时，物体质量无穷大。
可是，宇宙中并不存在无限大的物质，这是违背宇宙的。
因此，爱因斯坦才以为，只有不具备质量的物质才华运动出光速，光子就是如许一种物质。
物理学家们就光是什么展开了激烈的讨论，有的物理学家以为光是粒子，比如牛顿；有的物理学家以为光是波，比如惠更斯；另有一些科学家以为光既是粒子也是波，比如爱因斯坦。

光的波粒二象性
最后颠末验证，光具有波粒二象性，它既是微粒光子构成的物质，同时也像波一样在振荡，因此光具有能量。
由于光具有波粒二象性，因此差别介质中的光速是不一样的，我们常说的光速c，是光在真空中的速率。
大型强子对撞机（LHC），位于欧洲核子中心，它曾经将氢原子的质子加速到了光速的99.9999991%。
之后位于美国的直线加速器（SLAC），将电子加速到光速的99.999999995%，这是最近靠近光速的一次。
不管是质子还是电子，都是具有质量的，它们无论怎样也无法突破光速。
而宏观物质，不要说靠近光速了，能做到光速的1%都难。

大型强子对撞机
宇宙中的时间

光是人类已知的最大速率，可是却不是宇宙中最大的速率。
宇宙的年龄大约140亿岁，但是它的直径却到达了大约930亿光年。
就连这930亿光年，都不一定是宇宙的真实尺寸，这只是人类的天文望远镜可以观测到的范围，被称为可视宇宙。
在930亿光年之外到底另有什么，人类的天文望远镜看不见了，大概光还没有到达那边。
这阐明宇宙膨胀的速率超过了光速，只有光到达的地方，人类才华用各种方式发现，比如光学望远镜，再比如射电望远镜。

宇宙膨胀的速率大概超过了光速
可假如光没有到达，那一片宇宙对于人类来说就是黑暗的，真真正正的黑暗，一片未知。
另有一个地方的速率大概逾越了光速，那就是黑洞之内。
黑洞是宇宙中引力最大的存在，它可以将光吸进去，只有逾越光速的速率，才华逃离黑洞。
人类是通过8台望远镜互助才拍摄到的黑洞照片，也就是说，黑洞也是有物质溢出人类才得以发现。

人类拍摄的黑洞照片
这是否阐明，有一种物质的速率超过了光速，以是人类才接受到了黑洞传来的信号，对它有了更深层次的了解。
总有同一种物质，在黑洞的引力中幸存，但是这种物质人类现在没有发现，也就不具著名字。
大概正是这种物质，然宇宙中存在有时空隧道，可以从一个空间穿越到另一个空间。
我们所说的外星文明，大概就是发现了这一物质，利用它形成的时空隧道，从本身的母星来到了地球。

时空隧道
宇宙的奥秘不光是天体，另有它的时间和空间。

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