空间在膨胀,时间会怎样?加速or减缓

问题由来:古人在修订历法中,充分考虑了行星运行速度不均匀的问题,采取内插法来让历法符合天体运行周期。后来又发现了,五行星不单是速度不均匀,而且周期也非固定。即便是相差很小,但是古人发现了,

明代的杨忠辅提出“古大今小”的说法。他是怎么发现的,我们不得而知,但是随后他在历法中向前100年减去万分之一天,向后100年加上万分之一天。以此来校准太阳历。

空间在膨胀,时间会怎样?加速or减缓

这个问题由昨天下午,一直讨论到现在。有人怀疑,明代天文学家发现了“宇宙膨胀”,因为空间的变化,导致时间变化。为了让历法符合天体的运行数据,因此哪怕是100万年相差只有1天,他也要把这个误差补上。这个讨论引起了我的兴趣,为了验证这种说法。专门补了一下相对论的科普,最终小有斩获。具体论述如下,因为高数废柴,一切涉及计算的内容都略过。用公理来推论公理,为了简化问题,一分为三来讨论:

空间在膨胀,时间会怎样?加速or减缓

1、宇宙膨胀,空间越来越大,时间会如何变化?

这个问题要用到广义相对论,爱因斯坦认为:万有引力的实质是时空弯曲,质量越大的天体附近时空弯曲的曲率就会越高。曲率越高,在相对的参考系中,时空误差就会越大。

2、引力大小变化,时间、空间如何变化?

具体来说,引力与时空关系成反比。即:引力增大,时空曲率增大,相对时间减缓流逝。引力减小,时空曲率减小,相对时间加速流逝。宇宙膨胀的过程,是一个引力减小的过程。随着空间增大,粒子被稀释,质量减小,引力随之减小。由此可以推出:随着空间膨胀,时间流逝的相对速度会加快。

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3、杨忠辅发现了什么?要解决什么问题?

杨说:“古大今小”。推论得:“古小今大”。杨忠辅的发现,跟宇宙膨胀,时空曲率是没有关系的。其一,二中认知结果相反。其二,宇宙膨胀跟修订历法无关。跟太阳历有关系的,只能是回归年的周期。我们有理由相信,杨发现了每年回过年周期长短不一这个现象,虽然每年误差是按秒计算的,我们不知道古人如果做到这么精确。但是根据太阳年周期,来修改太阳历是唯一合理解释。

空间在膨胀,时间会怎样?加速or减缓

一天是86400秒,然后根据百度百科回过年的数据,计算了6年的平均误差为0.0418秒。我们按照这个评价值,大致计算100万年的误差41800秒。虽然还是存在较大误差,但是我认为这应该是杨忠辅修正历法的根本目的,我是根据现代天文观测数据计算的,有误差很正常。历法是确定的,但是回归年周期是不稳定的,每隔100万年,大约相差1天时间。杨的做法是,把误差最小化,每隔100年,通过校订万分之一天的误差来追求历法的精确度。

空间在膨胀,时间会怎样?加速or减缓

最后总结,我想说两点:

第一、古人的智慧确实很高,精神确实可敬,一百万年一天的差异,都有相逢设法的给做到最精准。虽然在现代天文学看来,仍然有半天的误差,但是我们用的高科技手段,他们用的什么呢?

第二、今人确实喜欢穿凿附会,如果能够证明杨发现了宇宙膨胀,那么中国又在天文学上能够扳回一局。他们是不知道,凭借肉眼是无法发现红移的,这需要光学为基础,还需要电磁波检测仪器。即便古人数学很发达,没有这种物质条件,是无法达成这种认知的。

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