為什麼引力越大時間越慢,時間不應該是客觀而不是主觀的嗎?

豪車簡測


在愛因斯坦相對論提出之前,牛頓的絕對時空觀深入人心,即使到現在也依然如此。但實際上時間是相對的,運動速度的不同和所處引力場的不同都能導致時間流逝速度發生變化。

而引力越大時間越慢指得是廣義相對論的時間膨脹效應,引力越大時間的流逝速度越慢。在科幻電影《星際穿越》中發生的一個小時等於地球上七年的情節的原理就是如此。

廣義相對論的核心內容是時空彎曲,質量越大體積越集中導致時空彎曲的曲率越大。我們知道一個前提光速是不變的,但是光速在彎曲的時空中行進的距離自然就長一些。如果想要光速一直不變,那麼就意味著其他的參數要變化,這個參數就是時間。


狹義相對論中的時間膨脹效應也是如此都是要讓光速不變,那麼時間就需要變化了。



科學黑洞


當你說,引力越大時間越慢時,首先要弄清楚,一,時間是怎麼測量出來的?二,時間的變化又是怎麼測量出來的?

時間測量,還不簡單,不就是用時鐘來測量嗎?我再補充一句,物理學上的標準時鍾,被物理學家們規定為一個特定的銫原子的週期性振動(輻射),這個銫原子在給定的次數內的振動所持續的時間,就是1秒。

現在討論第二個問題,請問,時間變慢是指這個標準時鐘的走時變慢了嗎?如果這個標準時鐘的走時變慢了,請問,怎麼測量?你有一個比這個標準時鍾更精確的時鐘?誰承認你這個時鐘更標準?假設你說服了大家,所有人都承認你手上這個時鐘是世界上最標準的時鐘,只有你這個時鐘測量出的時間才是世界上最標準的時間,那麼請問,原來的那個時鐘,那個原來作為標準,現在大家又不承認是標準的銫原子鐘,所測量出的時間,還能是標準的時間嗎?它的變慢,還能被說成是時間變慢了嗎?對於這個現在大家新公認的標準時鍾,它會變慢嗎?如果會,又是以誰為標準測量出來的?如果會,它還能是標準時鍾嗎?它的變慢還能是時間變慢嗎?

你說,引力場中的時間變慢,是相對於無引力場中的時間而言的。這實際上是說,你用一個無引力場中的標準時鍾,作為你測量的標準,去測量位於引力場中的另一個標準時鍾,發現引力場中的那個標準時鍾變慢了。不討論你具體是怎麼進行測量的,假設你確實有辦法不用把A鍾拿到引力場中,就能測量出引力場中的B鍾變慢了,也就是說,A鍾也能用於引力場中的時間測量,你為什麼不把A鍾也作為引力場中的標準時鍾,不把A鐘的走時,作為引力場中的標準時間呢?這樣,引力場的區域和非引力場的區域,就有了一個統一的標準時間,這不更方便嗎?

你可能會這樣說,儘管引力場和非引力場可以有一個統一的標準時間,但引力場中的所有的物質運動變化過程都變慢了,我們把它說成是引力場中的時間變慢了,有何不可?且慢,我們現在能夠肯定的只是,也就是我們現在實際測量到的只是,引力場中的那個時鐘B,它的走時過程,它的運動過程變慢了,至於其它的物質運動變化過程,是不是也變慢了,也與時鐘B同步的變慢了,還不能肯定,這需要對所有其它的物質運動變化過程進行實際測量才能確定。

即使引力場中的所有物質運動變化過程,與時鐘B同步的變慢了,那也只是物質運動變化過程的變慢,不是標準時間的變慢,而且,引力場中的物質運動變化過程的變慢,是以一個恆定不變的標準時鍾,在引力場中也恆定不變的標準時鍾,即A鍾,為測量的標準,所測量出來的。如果把引力場中的物質運動變化過程的變慢說成是時間變慢,那就等於混淆了物質運動變化過程的測量結果,和測量時所依據的標準,就會產生嚴重的邏輯混亂,例如,時間就可以彎曲,你就可以回到從前,殺死從前的你。

引力場使物質運動變化過程變慢,如同引力場使運動的物體加速或減速一樣,是引力場對物質運動變化過程的影響,不是時間變慢,而且,引力場中的物質運動變化過程的變慢,正是以一個恆定不變的標準時鍾,在引力場中也恆定不變的標準時鍾,為測量的標準,所測量出來的。


董加耕


時間是客觀存在的,但客觀村子並不代表時間就是絕對不變的。



我們處於不同的參考系中,感受到的時間也是不一樣的。就像蘇軾的詩:“橫看成嶺側成峰,遠近高低各不同,不識廬山真面目,只緣身在此山中”。山是客觀存在的,但在不同的角度下,我們看到的山卻是個不相同的。時間也是一樣,如果兩個人分處不同的時空,那麼他們經歷的時間速度將會個不相同。



時間和空間在牛頓的經典力學中被認為是獨立存在,且互不影響的,這樣的思想直到現在還深入人心,很多人無法理解時間為何會忽快忽慢,無法理解一個本比自己年輕的人,在乘坐近光速飛行的飛船飛行一年回到地球后,竟然比自己年輕了許多。經典時空觀雖然更符合人們的直觀感受,然而卻並不匹配客觀規律。光速不變這一反直觀規律,直接帶來了相對論。相對論認為時間和空間是一體兩面,不可分割的。



時空是一個整體的概念,引力不僅改變了空間的幾何構型,也改變了時間的快慢。可以說,引力改變的是整個時空,包括時間和空間。


科學探秘頻道


回答:引力越大時間越慢是客觀存在,題主混淆了“絕對、相對”和“主觀、客觀”。下面我們就來詳細說說這個話題。

一、時間的測量

我們一提到時間就會跟測量時間的工具聯繫起來。從太陽鍾、沙漏、擺鐘、機械鐘、電子鐘再到如今的原子鐘,人類一直都在努力提高測量時間的精度。

那麼這個時間精度究竟是什麼呢?對於我們今天的科學家們來說,目前測量時間的辦法就是找到一種最小間隔的週期性運動,並假定這種週期性運動的每個週期,其時間片都是相等的。不論任何時鐘都隱含這個假設。

這與我們測量空間長度的時候,使用帶有更小刻度的直尺的道理是一樣的。最小刻度越小,我們能測量的時間精度就越高。即使是對於直尺,我們也應該問一句,憑什麼就說,直尺上的每個單位長度都是一樣的。

對於科學來說,這並不是一個可有可無的問題,這是一個很嚴肅的科學之問。由此可見,時間是變快和變慢就跟我們的測量方法有關。

二、引力場中的光的行為

不論什麼測量方法,都需要光來傳遞信息。正是因為真空中光速不變,導致了引力場中帶來的測量時間變慢的結果。

我們來做這樣一個思想實驗,在黑洞視界的外表面處有一個觀察者,在他頭頂的不同高度有兩個材質相同的時鐘,一個在他的眼前,另一個在高處。這兩個時鐘可以發出同種顏色的光來傳遞時鐘信息。

處於觀察者眼前的時鐘,與觀察者的眼睛處於同一個等勢面上。所以,鍾所發出來的頻率不發生變化。而處於觀察者頭頂的時鐘,由於光在引力場的作用下,其波長變短頻率增加,所以,在觀察者看來,它走過了更多的時間片。

也就是說,位於遠離引力中心位置的時鐘走得快了,而眼前那個更靠近引力中心的時鐘走得慢了。這就是引力場中時鐘變慢的真相。

這個實驗在1962年,由科學家們首次在現實得到了真實的測量結果,所以也得到了真實的驗證。

由於,這是在測量過程中真實的客觀現象,不論什麼人,用什麼類型的的鐘來測量,都會得到相同的結果,所以這並不是一個由人的主觀來決定的現象。

三、什麼是主觀、客觀

所謂的客觀就是指不依賴於人的意識而存在的一切事物。換句話說,不管我們是否認識它、是否知道它、是否承認它...都照樣存在的,就是客觀的。而光速不變和時機變慢的現象,跟我們是否認識到它們的存在無關,所以都是客觀的。

所謂的主觀是指被人的意識所支配的一切。比如:我們想問題就是屬於主觀範疇。

客觀決定主觀,主觀能反映客觀,並對客觀具有能動作用。當主觀正確反映客觀、並作用於客觀時,對客觀事物的發展起促進或推動作用;反之,對事物的發展就起阻礙作用。

結束語

其實科學就是一個客觀規律的反應,其本質上是不受主觀影響的。一條科學規律雖然是人總結出來的,只是形式上是用人的方式來描述的,其規律的本質是不受任何人思維影響。最基本的東西,不論是中國人,還是外國人,不論是地球人,還是外星人規律都一樣。


郭哥聊科學


個人理解:

不應該糾結時間存不存在,如果將存在理解為物質或有形的東西,那當然是不存在的,但我們是人,是會抽象思考的,如果時間不存在那什麼是運動和變化?

所以,時間是我們理解“動”而抽象出來的概念,但如果因此就將時間故意說得玄乎甚至也人云亦云說“沒有時間”就有故弄玄虛甚至譁眾取寵的嫌疑。

另外,老愛說的是相對論,比如,從地球以光速飛到百光年外另外一個星系(假設可行),地球觀察者觀察到的時間是一百年,而裡面的人觀察到的時間是他們一瞬間就到了(所以我甚至懷疑,我們真的是在黑洞外嗎,黑洞內時間流速比我們看到的慢,正如飛船裡的人看我們一樣,我們過了百年在飛船裡不過是瞬間,就像我們吸入了黑洞)

所以,鋼性時間是我們自己想象中才在的,宇宙中不存在鋼性時間。

假如(很可能是真的)因為地球/太陽/銀河系的運動速度變化(怎麼知道不是加速的呢),即,歷史上古人的時間可能跟我們都是不一樣的,比如史書記載的某人A活了百年和今人B活了百年,A=B,再假如在宇宙中還存在一處相對靜止的地方觀察,A≠B的,也許A是五百年,而B是千年。

總之

時間是存在的,但不是鋼性的。


虛實難證主客唯心


愛因斯坦相對論的尺縮鐘慢效應引起了大眾時間觀念的混亂,至今爭論不休,不單是一般的民眾無法理解,甚至學界的大咖都沒法完全認同!的確,相對論是反常識的,也是沒有得到完全論證的,是不究竟的!現在公認的驗證手段是銫原子鐘在地球上和衛星上的時間差,認為這個時間差就可以驗證愛因斯坦相對論學說的尺縮鐘慢效應的成立!但這個驗證手段本身就沒有漏洞嗎?僅憑銫原子鐘的誤差就可以驗證相對論的正確嗎?錯矣!雖然銫原子鐘很準確,幾萬年才能誤差一秒,但這是在地球環境下得到的結論!如果拿到太空中,在高速運行狀態下,它是否還是和原來一樣完全不變的震盪頻率呢?太空中的各種人類認識不認識的、看得見看不見的力和場,對它有沒有影響呢?目前似乎沒有科學家有做這方面的研究,沒有這方面的權威結論!所以,以銫原子鐘的誤差作為驗證尺縮鐘慢效應的手段是缺乏足夠的說服力的,有可能因為單個的銫原子太渺小,對外界的影響沒有抵禦能力,因而產生誤差!所以,銫原子鐘也只能作為足夠精細的計時工具,而不能作為理想的、權威的計時標準!那麼,宇宙中有沒有大到不受外界影響而又具有非常固定頻率的東西來作為計時標準呢?答案是肯定的,那就是脈衝星!脈衝星,號稱宇宙中最佳的天然計時工具,每秒鐘就能自轉一次或多次,而且奇妙的是,這種自轉變化非常微小,如毫秒脈衝星每年減慢不到1/108 秒,因此它被認為是宇宙中最好的計時工具,例如一顆編號為PSRJ1909-3704的脈衝星,它像高速陀螺一樣地旋轉,每秒鐘轉動339周,非常有規律,幾乎沒有誤差,所以它成為迄今為止所發現的最為準確的“天體物理學時鐘”,脈衝星的震盪頻率完全不受外界影響,人類完全可以選擇一顆合適的脈衝星作為“宇宙標準時間”,並以此來驗證愛因斯坦的時間相對論是否成立,這才是有足夠說服力的!科學家可以在地球上和衛星上同時以同一個脈衝星的脈衝頻率作為計時工具,如果還能觀察證到誤差,這才能真正驗證愛因斯坦的時間相對論是否成立,希望有朝一日,科學界能夠本著科學嚴謹的精神去做這件事情!


塵醉雲光暖


首先,時間是客觀的沒錯,但是客觀的值不表示就是恆定的,比如水的沸點,不以人類的主觀想法而改變,但是在不同的大氣壓下,水的沸點是不同的。


所謂的“引力”,在廣義相對論中就是指空間的彎曲度,引力越大,即空間的扭曲越厲害。

時間變慢,是站在觀察者的角度來看的,對被觀察者來說,他自身不管是以什麼速度在運動,或者處在多大的引力場中,他的時間都是沒變化的,該怎麼流逝就怎麼流逝。


可以這麼通俗的來思考:假設空間沒有扭曲,被觀察者發出來的光線很舒服的在空間裡前進,經過一段時間t到達觀察者,假如這時候被觀察者所處的空間被扭曲了,即引力場變大了,那麼光線就沒那麼“舒服”的前進,需要經過扭曲的空間最後再到達觀察者,這時候經過同樣的時間t,光線是沒法到達觀察者的,即時間變慢了,這種變慢是真實的變慢,在我們現實生活中就有例子。

比如GPS衛星,距離地球的引力場比較遠,所以時間比我們在地球表面的要快,經過計算,大概每天快了38微秒,所以需要進行微調才能正常的定位.


擴展閱讀:可以去搜下愛因斯坦的幾個著名的思維實驗,還有"等效原理"的解釋,更好的理解這個知識.


科學宅


有時候真讓人感嘆,科學的盡頭是神學。“天上一日,地上一年〞。莊子在《逍遙遊》中「楚之南有冥靈者,以五百歲為春,以五百歲為秋;上古有大椿者,以八千歲為春,以八千歲為秋」。

莊子說,冥靈的一年,有我們普通人兩千年那麼長,大椿的一年,有我們普通人三萬兩千年那麼長。我們人類在夏蟲面前,固然是智慧的,是長壽的,但在更長壽更智慧的生命那裡,我們人類也不過是一隻可憐的夏蟲罷了。人十分渺小的。


青風山崗


題目的意思可能是將“時間客觀”理解為了絕對時間,那是一個全宇宙通用的時間,具有唯一性,任何地點任何事物所共有的時間(比方說你在不同事物身上都安上一塊表,這個事物在經歷不同過程後,這些表的讀數始終相同),可惜這樣的絕對時間並不存在。

除了絕對時間,還有絕對空間的概念,這二者組成了牛頓的絕對時空觀,牛頓力學正是建立在這樣的基礎之上。在日常生活中,牛頓力學是廣泛適用的,因為周圍的事物都是處於一種低速率、弱引力的環境下。(什麼是低速率呢?就是遠低於光速;那麼弱引力呢?比如地球、太陽這些天體所產生的引力場都可以看作弱引力場)

但從光速不變原理被愛因斯坦提出之後,再到後來的等效原理,先後導致了狹義相對論和廣義相對論出世。簡單來說,在狹義相對論中,時間這一屬性與物體運動速度聯繫到了一起;在廣義相對論中,時間與引力聯繫到了一起(如果不用引力一詞,那就應該說時空彎曲)

需要注意的一點,物理學的一個重要特性就是可測量,我們暫且不論什麼時間的客觀還是主觀,對於實際運用中,如果你發現當自己身處某種環境下(比如亞光速、強引力等環境),自己手中的表總是比那些身處正常環境下的人慢半拍,而且無論你事後如何校對或者是重新換個表,只要所處環境發生變化,表上的時間總是有差異,那麼你就必須承認時間不能通用了(這裡的手錶僅僅是打個比方,你可以換做其它一切計時工具)

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普


時間對應事物的演化過程,時間標準統一,時間就是恆定流逝的,這也是時間的本質和真相!!!

之所以說時間變快變慢、變長變短,是因為時間標準不同,各自為陣!本質上是運動週期不同,如地球自轉一週為一天;而月球自轉一週也為一天,卻為地球上一個月,以此類推。又如地球自轉一週為一天,N多億年後,自轉加速,同樣是一天,但實際上時間變短了,沒有24小時,這就是一天變短了,反之變長了!

說引力越大,時間越慢並不完全正確,而實際上是引力影響了客觀事物的運動週期而亡,有可能變快,也有可能變慢。




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