時空論

時空論

愛因斯坦認為,世界並非我們原先所熟知的世界,也就是說,時間、速度、空間、位置和物質都是具體的客觀現實。這種觀點是一種最為理想的解釋。我們以時鐘記錄時間、以汽車或者飛機加大移動速度、以一個成套的基本坐標確定我們的位置點並區分出某個物質是否屬於固體狀態……正如愛因斯坦自己所總結的那樣,在日常生活中,“我們所有的思想和概念都是通過感官體驗建立起來的,而其特定的意義只限於相應的感官體驗本身”。愛因斯坦的理論貌似難以理解的原因在於,這些理論把我們自身的感官體驗全部拋開了。

基本介紹

  • 中文名:時空論
  • 外文名:Space-time theory
  • 作者愛因斯坦
  • 內容:時間、速度、空間、位置
  • 發表時間:19世紀和20世紀之交
概述,詳細論述,事件結論,

概述

愛因斯坦認為,世界並非我們原先所熟知的世界,也就是說,時間、速度、空間、位置和物質都是具體的客觀現實。這種觀點是一種最為理想的解釋。我們以時鐘記錄時間、以汽車或者飛機加大移動速度、以一個成套的基本坐標確定我們的位置點並區分出某個物質是否屬於固體狀態。

詳細論述

19世紀和20世紀之交,雖然人們已經了解了關於光的更多知識,但是物理學家們對一個問題仍然百思不得其解:為什麼所有的光速都是不變的,即使是運動著的物體發出的光也是如此?
如果你以每小時1英里的速度沿著一條水流速度為每小時2英里的河流向上遊動,那么你的相對速度其實是每小時3公里。如果你只是橫穿過這條河流,那么你的速度又回到了原來的每小時1英里。19世紀,科學家也提出了類似的觀點,即地球正在穿越雖然看不見但是卻客觀存在的、流質一樣的以太物質。
愛因斯坦則堅持認為,根本沒有什麼所謂的以太,而且無論作為光源的物體是處於靜止狀態還是處於運動狀態,都不會改變其原來的光速。就光本身而言,這個觀點與牛頓的物理學觀點完全背道而馳,原因在於根據牛頓的理論,速率必須遵循簡單相加的原則。愛因斯坦進一步構想,一個人如果真的以光速行進,那么將會出現奇妙的結果。
感官體驗告訴我們,任何地方的時間都以同樣的速度前進。如果看到一架飛機掠過天空,我們一定會認為飛機上的乘客的手錶和我們的手錶以同樣的速度運轉。進一步來說,如果我們看到閃電同時在飛機的前面和後面掠過,那么我們就會認為飛機上的所有人都會看到同樣的畫面,因為時間對所有觀察者來說都是一樣的。愛因斯坦則認識到,所有這些事情要視我們的所在位置和我們(或者觀看同一事物的另外一個人的運行速度而定)。
如果你把車速控制在每小時10英里,那么你的車前燈所發出的光依然以每秒鐘18.6萬英里的速度向前移動。如果另一個姑娘的車速為每小時20英里,那么她的車前燈所發出的光也是以每秒鐘18.6萬英里的速度向前移動。如果兩部車的速度都無法超過光速,那么它們的速度就等於距離除以時間。這時,能夠說明兩部車所發的光保持不變的速度的根本理由,就是光所對應的距離和時間發生了變化。
愛因斯坦的理論就是如此陳述的:一個物體運動的越快,那么對於這個物體而言所經過的時間反而越慢。

事件結論

美國自然歷史博物館海頓天文館的主任尼爾·泰森【即“尼爾·德格拉斯·泰森(NeildeGrasseTyson)”】繪製的一個圖形表明,在25%光速的情形下,1秒鐘被延長了0.03秒。在50%光速的情形下,1秒鐘被延長了0.15秒;而在99%光速的情形下,1秒鐘變成了在地球上所經歷的1秒鐘時間的7.09倍。在99.999 999 99%光速的情形下,這時的1秒鐘則變成了相對於在地球上所經歷的19.6小時。

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