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天上一天地上一年是真的吗?宇航员在月球待一天,地球过了多久?
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2022.09.27 安徽

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       在中国古代就流传着很多神话故事,大家最为熟悉的就是神仙,在很多神话故事中,我们能够知道,神仙居住在天上,正所谓天上一天,地上一年,在古代神话故事中,神仙的一天就相当于人间一年的时间,这个说法到底对不对呢?

       在古代,由于人类的科技不够发达, 所以古人一直都认为地球就是唯一的世界,月球和太阳都在围绕地球转动,不过随着人类科技的进步,人类现在已经能够走出地球探索宇宙,当人类走出地球之后,人类才知道,地球并不是唯一的世界,在宇宙中,有很多天体存在,月球只是地球的一颗卫星,而太阳是一颗恒星。


       地球每时每刻都在围绕太阳转动,根据科学家的研究得出,地球自转一圈的时间大约是24小时,也就是我们所说的一天,地球公转一圈的时间大约是365天,也就是我们所说的一年,时间对于我们普通人来说,它仅仅是一个概率,我们看不见也摸不着它们,但是对于科学家来说,时间是宇宙中最神秘的东西,科学家认为,时间在宇宙大爆炸之后就产生了,连著名的物理学家牛顿、爱因斯坦、霍金等等都被时间所折服,时间真的是太神秘了。


       关于时间的记载,起源于五六千年前,当时我们的祖先祖冲之发明了钟,它利用太阳阴影的变化来标记时间,这就是最早记录时间的日晷,但是由于日晷的变化和地点、季节有关系,所以它记录时间并不是非常准确,后来古人又发明了水钟,水钟能够利用稳定的水流来记录时间,不过它的缺点在于,在寒冷的天气中,就无法使用了,后来古人还通过脉搏来记录时间,但是由于脉搏每一个人都不同,脉搏的快慢和人运动的频率有关系,所以也不算准确,随着人类文明的发展。


       在1656年的时候,荷兰著名科学家发明了一种新的钟,就是钟摆钟,之后还发明了石英钟,原子钟,目前原子钟是人类发明的最为准确的时间记录仪器,它的精度可以达到每2000万年才误差1秒,科学家利用原子钟计算出了时间和引力的关系,科学家通过极为精确的原子钟发现,高度仅仅高了1毫米,时间也会走快1000亿亿分之一,而这次实验也验证了爱因斯坦百年前的预言,曾经人类一直认为,宇宙中的时间是绝对一致的,但是根据爱因斯坦的侠义相对论我们能够知道,任何物体都在做相对运动,时间也不例外。


       爱因斯坦把这种现象称为是时间膨胀效应,这个理论刚开始的时候,很多科学家都不相信,因为这个理论颠覆了人类对时间的传统认知,但是在狭义相对论中,爱因斯坦主要阐述了时间和速度的关系,他认为,时间、空间、物质都是相对的,时间膨胀公式为,t'=t*√(1-2GM/rc),在这个公式中,t'是重力时间膨胀效应的值,t是观测者在低重力惯性系统中的时间流逝值,G是万有引力常数,取值是6.67x10^-11N·m/kg;M为天体质量;r为天体半径;c为光速。


       根据爱因斯坦的时间膨胀公式我们能够得出,当一个物体的运动速度达到光速一半时,那么时间就会膨胀1.15倍,相当于比我们平时所用的时间慢了百分之15,比如说我们乘坐这样的宇宙飞船飞行,一年以后,地球上已经过去了1.15年,而我们只过去了1年,根据爱因斯坦的时间膨胀效应公式,我们能够知道,当飞船的飞行速度达到0.9倍时,时间膨胀效应会慢2.29倍,当飞船速度达到光速的0.99倍时,时间膨胀的效应会慢7倍,当飞船速度达到光速的0.9999倍时,时间膨胀的效应会慢70倍,当飞船速度达到光速的0.999999999999999倍时,时间膨胀的效应会慢707万倍,如果说人类的飞行速度能够达到光速最大值,那么人类的寿命就可以大大的增加。


       如果我们能够制造出一艘和光速一样快的飞船来,那么我们就可以长生不老,不过爱因斯坦认为,任何有质量的物体它的飞行速度都没有办法达到光速,既然如此,那么人类就没有办法实现长生的愿望,但是增加寿命还是可以的,既然在不同环境下,时间流逝的快慢也是不同的,那么宇航员在月球上待上1天,地球上过去了多久呢?月球是人类走出地球之后,探索最多的星球,它是地球唯一的一颗卫星,它的自转周期和公转周期是严格相等的,月球上的一昼夜差不多相当于地球上的28天。


       如果这么计算的话,那么宇航员在月球上待一天,就相当于地球上过去了28天,不过这种差别和时间本身并没有很大的关系,而是和星球运动方向有关系,在不同的星球上,时间也都是不同的,比如说地球上一年的时间大约是365天,月球上的一年就是27.32天,水星的一年是88天,金星的一年是224.7天,火星的一年是687天,相当于1.9地球年,木星的一年相当于11.8地球年,土星的一年相当于29.5地球年,天王星的一年相当于84地球年,海王星的一年相当于165地球年。


       由于不同的行星距离太阳远近不同,所以它们公转一圈的时间也是有差别的,而我们所认为的时间其实并不是衡量宇宙发展的一个固有维度,它只是一种概念,对于每一个人来说,时空状态都是不一样的,只是我们生活在地球上,这种差异感非常小,可以忽略不计,时间不会单独存在,爱因斯坦认为时间和空间其实是一体的,也就是我们所说的时空,或许时间的奥秘还有很多,只是我们人类的科技有限,现在我们还没有办法完全解释时间,对于我们普通人来说,时间就是一个计时仪器。未来随着人类科技的发展,说不定人类能够解开时间的奥妙。

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