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登上两级台阶,你会老得更快 - 森林老师 - 72Ren 拜师网

 

 TBBT的名字正是大爆炸理论。那么宇宙大爆炸可信吗?美国国家标准技术研究院(NIST)的周清文(音译,James Chin-WenChou)和他的同事们采用了危险性较低的间接方法,目的是验证95年前爱因斯坦创立的广义相对论的有效性。正是这个理论预言在遥远的太空中存在黑洞这类物体。不过广义相对论的论述也涉及我们的日常生活环境。

 

 

  加速度=引力该理论认为在一个引力场中,时间将流逝得更慢:引力越大,人老得越慢反之,由于高处引力较小,所以高处的时间比地面过得更快。根据爱因斯坦的等效原理,加速度与引力等效。

 让我们想象不断加速冲向太空的火箭。和汽车急速启动时乘客向后倒的情景一样,火箭加速阶段,舱内的宇航员和周围物体被拽向舱底。如果加速度为1G,即速度每秒增加36公里/小时,那么拽拉宇航员的力等于在地球上所感受的引力,也就是其体重!因此,火箭中的宇航员无从了解自己置身的飞行器是在加速度飞行,还是在地面上静止不动。事实上,在舱内用天平、弹簧或所有其他称重系统进行的任何实验,都无法让人了解置身的飞行器是处在加速飞行的状态,还是在引力场内保持静止状态!这就是等效原理

 

  1915年,爱因斯坦天才地扩展了等效原理。他指出,无论是在保持加速度飞行的飞行器中,还是在引力场内处于静止状态的飞行器中,用弹簧和天平所得到的实验结果都是一致的。那么,所有其他类似实验是否也会获得相同结果呢?

  仍以火箭为例。让我们在舱壁上开几个舷窗,来观察光线是如何穿过舱室的。想象一下光线通过舷窗“水平”射入的情景。在加速飞行的火箭内,舱室在光线穿越期间发生了移动。在舱内宇航员看来,光线似乎朝“下方”落下。爱因斯坦回答说:“别急着下结论!如果光线以与穿过地球引力场相同的方式‘落下’,那么这个实验就说明不了任何问题!将等效原理推广至光线,我认为邻近大质量物体时,光线将发生偏斜!”这一预言已经得到验证。在地球附近,光线偏转较弱,但在黑洞或者星系等质量极大的物体附近,光线的大幅度偏斜会造成海市蜃楼!

 

 

时钟不再同步

  这些与时间又有什么相关呢?让我们关闭舷窗,用时钟进行测量。早在1905年,爱因斯坦便已预言,对于运动中的观测者,时间会变慢!那么宇航员不就大可将火箭舱(加速度一直为1G)内时钟给出的时间与地球上的时钟进行比较,据此知晓火箭是在运行中还是处于静止状态吗?然而等效原理预言,该实验不能证明任何问题,因为火箭加速度与地球引力场一致。火箭时钟和地面时钟都会以同样的方式变慢。这一点已经在1960年得到了验证——人们并没有因此发射火箭,而是测量了两只分别位于大楼地下室和5楼的时钟的走时。由于承受的引力略异,5楼的时钟比地下室的时钟稍快。而最近这次检验的创新之处在于精度,周清文的团队使用了最先进的原子钟。研究人员将一只置于地面,另一只放在“海拔”33厘米处,此处的引力比地面引力小了两千万分之一。测量结果显示,由于高度上的极小差异,高处的原子钟比地面上的每世纪快一千亿分之一秒。由此可见,爱因斯坦等效原理的理论是完全正确的。根据这项原理,在你安静地阅读此文时,你的脚会比腿老得稍慢,而腿的老化又略慢于你的头脑!正因如此,你应该把蔬菜存放在冰箱下部!


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