為什麼會產生時間膨脹效應

❶ 解釋：時間膨脹。

解釋: 時間膨脹是說時間並不是永遠以我們感受到的現在的這種速度進行的,它也會發生變化.它一般是和速度有關的.速度越快,越接近於極限速度,時間就會越慢(這里有個名詞:極限速度.我們所處宇宙的極限速度是光速,但並不是所有的宇宙其極限速度都是光速,可能更快,也可能更慢).舉個設想的例子說吧,假如有一個人一分鍾的心跳是60下,當他高速運動時,如果速度足夠大,他的心跳可能會變成40下,20下,甚至更慢.因為隨速度的增加,他的時間變慢了,他自身的新陳代謝也隨之變慢.這樣,相對於他的時間就發生了膨脹. 【發現過程】 我們通常會認為，光波的速度因與我們運動的方向相同或相反或取各種中間角度而有所不同。令人驚奇的是，愛因斯坦卻認為事實上不會是這樣。20世紀初，愛因斯坦就認識到，我們的時空觀並不完善。他是通過分析電和磁相結合產生電磁輻射（例如光輻射）特性的規律得出這個結論的。他認為，如果光在一切測量中具有協調一致的特性的話，在物理學中光速必定扮演著主要角色。特別是，真空中的光速必須不變，無論光源和觀察者做什麼樣的相對運動，真空光速總是每秒三十萬千米。 【牛頓與愛因斯坦的對立】 17世紀，牛頓曾提出過一個相對性的經典說法。當時他主張，作為參照基準的參考框架，無論做什麼樣的勻速直線運動，都不會對實驗（包括物理的運動）產生影響。愛因斯坦認為這種說法與他的電磁學理論格格不入，當他試圖搞清楚以光速運動的觀察者所看到的光波將會是什麼樣時，他遇到了糾纏不清的情景。於是他清醒地認識到，為了在物理學領域取得協調一致的答案，就不能把空間只是看成供我們生活居住的容器。它還必須具有某些特性，例如人們以高速運動時，時間尺度將會改變，同時，空間尺度也會改變。在這個意義上，空間和時間是纏繞在一起的，空間和時間原是同一件事物不同的相對表現形式。 牛頓的絕對時空就是哲學或人們通常意義上所感受的時空，即在每一刻，都對應整個宇宙的某一態。從牛頓的絕對時空看來，這星光傳播過程中，時間就一直在變大，在膨脹。 現今世界上最具權威的美國《科學》雜志，最近一期一篇文章明確指出，宇宙膨脹不是光的多譜勒效應，是時空本身的膨脹，而實際天文觀測證實的，包擴哈勃紅移在內，都是時間膨脹的結果，其它都是圍繞時間的膨脹展開的理論分析和推測。 分析時間的膨脹，就涉及時空本質的理解，就物理學而言，我們就有兩種時空：牛頓的和愛因斯坦的。 牛頓的時空稱絕對時空,表面看起來,它的時間和空間是毫不相關的,實際上,從它的引力所具有的無限大速度的假設,可以知道, 牛頓的絕對時空就是哲學或人們通常意義上所感受的時空,即在每一刻,都對應整個宇宙的某一態。從宇宙的各向同性和平滑性，知這一刻對一態雖然在觀測上不可行，但理論和人們思維上卻是可行的。空間的三維始終應對時間的一維，這是用思維觀時空，是橫向看時空，空間的三維和時間的一維一一對應，我稱之為三一時空。三一時空的同時性並不是沒有物理實質，如產生了量子糾纏的量子所具有的同時性。 愛因斯坦的時空稱相對時空，它以觀察者為核心，強調可觀察，是用眼睛看時空，以光速為極限，將過去和現在聯系在一起，是縱向看時空，時間和空間纏繞在一起，人稱四維時空。愛因斯坦曾有過一個設想，當一個人以光速運動時，一道光在人眼前穿過，這個人所看到的光應為彎曲的。 時間的膨脹是觀察者觀察的結果，是四維時空的產物，時間倚觀察者而變，觀察者的時間代表著真實的唯一存在，是四維時空模型中時間的最大值；觀察者的時間代表著此刻，若設這個時間為零，其它被觀察體的時間都為負值。在觀察者本身卻無法發現時間膨脹的原因，必須橫向看時空，用牛頓的絕對時空觀，就能發現時間膨脹的原因。 例子：假設一星體離地球60億年，星像分離的一刻，宇宙的態對應時間為T，10億年過去，這星體的像走了10億光年，宇宙的態對應時間為T+10；再10億年過去，這星體的像又走了10億光年，宇宙的態對應時間為T+20；最後，經過T+30，T+40，T+50，到達地球時，宇宙的態對應的時間為T+60億年。從牛頓的絕對時空看來，這星光傳播過程中，時間就一直在變大，在膨脹。 從橫向思考時空，就會發現一個星體的像離開實體一刻起，在傳播過程中，時間就一直在膨脹，直到被觀察者接收為止。由於星體和觀察者之間的時間膨脹是一定的，我們收到的星光的紅移值就是一定的。 這時間膨脹現在被解釋為空間的膨脹，即這星光經過的路程被延長，延長的原因是過去比較熱，空間熱膨脹，道理上應能說得過去，但事實是現在空間已經這么冷了，我們卻發現時間膨脹在加速，時間膨脹解釋為空間膨脹就說不過去了。空間性質的改變也能造成時間的延長，比如光不從空氣中而從水中傳播，接收者就會發現時間延長了。由熱力學第二定律看，時間是不可逆的，空間盡管是真空，隨時間的性質變化也是不可逆的。真空性質能有什麼變化？真空的電場磁場引力場總在，電向磁的變化，引力的變化都是不可逆的。 宇宙的星系一直都在不斷變化中，空間的性質也在不斷變化中。就地球而言，地球在誕生時空間還沒有大氣，也不是一個藍色星球；現在地球的溫室效應，地球膨脹引起的空間的膨脹，都會產生空間性質的變化，同樣會產生時間膨脹效應。空間本身由電向磁的轉換，即由紅向藍的轉變，就當然地造成紅移，時間的膨脹。 也許這一切分析都是多餘的，時間的膨脹就是時間的膨脹，從被觀察物體到觀察者，橫向看時空，就有時間膨脹發生；太陽光到地球就有紅移發生，不能也不要把時間變換成我們能理解的空間的什麼東西，這樣會犯錯誤的。道可道, 非常道; 時間是我們永遠猜不完的謎。 【時間膨脹的應用】 時間膨脹是相對論效應的一個特別引人注意的例證，它是首先在宇宙射線中觀測到的。我們注意到，在相對論中，空間和時間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如，假定我們測量正向著我們運動的一隻時鍾所表明的時間，我們就會發現它要比另一隻同我們相對靜止的正常走時的時鍾走得慢些。另一方面，假定我們也以這只運動時鍾的速度和它一同運動，它的走時又回到十分正常。我們不會見到普通時鍾以光速向我們飛來，但是放射性衰變就像時鍾，這是因為放射性物質包含著一個完全確定的時間標尺，也就是它的半衰期。當我們對向我們飛來的宇宙射線M作測量時，發現它的半衰期要比在實驗室中測出的22微秒長很多。在這個意義上，從我們觀察者的觀點來看，M內部的時鍾確實是走得慢些。時間進程拉長了，就是說時間膨脹了。 我們完全清楚，在平常的生活中看不出空間和時間有這種畸變。這是因為我們不涉及已接近光速運動的事物。事實上，相對論現象的特性由物體速度與光速平方之比這樣一個比率來決定。當所研究的物體的運動速度超過光速的十分之一時，這個比率才變得重要，因為此時該比率增大到百分之一以上。這樣的高速領域幾乎只局限在高能物理學家們的經驗中。由於我們通常不會涉及這樣高的速度，所以狹義相對論的許多結論都使我們感到驚奇。實際上，這些結論確實有些復雜，但早已證實了狹義相對論的完美，並且在處理低速運動時又幾乎嚴格地與我們所熟悉的物理規律一致。 時間膨脹對於未來的宇宙探索，旅行等都有巨大的作用，而它也不斷出現在科幻小說家的筆下，並有了許多優秀的作品。 【時間膨脹效應的實驗】 1、實驗原理 使用傳統所用的擺鍾，要比較「動鍾」和「靜鍾」的快慢，不可迴避地存在一個「二次相遇」的難題；但是對於原子鍾而言，這個問題已經不復存在。愛因斯坦在1952年為《狹義與廣義相對論淺說》英譯本第15版添加的「附錄」中寫道：「我們可以將發出光譜線的一個原子當作一個鍾」（2-P106），實際上原子鍾僅指原子本身而已，跟那結構相當復雜的「鍾體」並沒有關系。這樣一來，我們就有了在實驗室內完全靜止的條件下比較兩台「原子鍾」快慢的前提。 只需要知道兩台原子鍾工作時的溫度差異，就可以定性地獲悉兩台鍾銫原子噴射速度的大小；如果知道兩台鍾銫原子噴射的具體速度，就不難定量地測出△ν和△V之間的對應關系。依據兩個展開式可知：如果△ν∝△V，用（1）式解釋是正確的；反之用(2)式解釋是正確的。 2、實驗條件 選取兩台頻率一致性和長期穩定性均在10-13量級以上的銫鍾，條件是己知兩台鍾工作時的溫度、最好是銫束噴射速度存在較大差異。只需要將兩台鍾和比相儀或時間間隔器相聯結，經過一定的時間間隔就可以依據記錄曲線判定哪種解釋是正確的。 3、預期結果 實驗結果可以證明：狹義相對論揭示出的橫向多普勒頻移，應該是頻率增大、即向光譜的藍端移動；正確的解釋應該是「時間收縮」，或曰「運動時鍾變快」。

❷ 相對論的時間膨脹效應是怎麼回事

時間膨脹效應是相對論效應的一個特別引人注意的例證。它是首先在宇宙射線中觀測到的。我們注意到，在相對論中，空間和時間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如，假定我們測量正向著我們運動的一隻時鍾所表明的時間，我們就會發現它要比另一隻同我們相對靜止的正常走時的時鍾走得慢些。另一方面，假定我們也以這只運動時鍾的速度和它一同運動，它的走時又回到十分正常。我們不會見到普通時鍾以光速向我們飛來，但是放射性衰變就像時鍾，這是因為放射性物質包含著一個完全確定的時間標尺，也就是它的半衰期。

❸ 《星際穿越》中有個星球，星球上的7年等於地球的1小時這是由什麼造成的

這種現象是真實存在的，並不是科幻思想，而是真實的科學理論。是由於引力過大造成的「引力時間膨脹」效應，簡單說，就是引力越大，時間就過得越慢，具體慢多少，有一個具體公式可以加以計算，這里不再列舉，有興趣的可以搜索計算，並不難！

引力時間膨脹效應已經被實驗所證實，而且也被應用於實際之中。雖然地球在其周圍所產生的引力場較弱，但依然可以測得這種現象。例如，GPS衛星距離地球表面大約兩萬公里，它們所處的引力場要弱於地球表面，所以GPS衛星攜帶的時鍾走得比地面時鍾更快，通過計算可知，衛星時鍾每天累計快了大約45微秒。

雖然這個差別很小，但要知道光速大約為30萬千米每秒，因此，由於引力時間膨脹效應，GPS衛星每天累計的定位誤差達到了13.5千米。可見，如果不對GPS衛星的時鍾進行校準，就無法實現准確定位（另外還需考慮狹義相對論帶來的時間膨脹效應）。

在電影《星際穿越》中，主角等人在穿過蟲洞之後先去了米勒行星。這顆行星十分特別，因為它繞著一個名為卡岡都亞的黑洞運動。

由於黑洞產生的引力場極強，米勒行星又十分靠近這個黑洞，所以導致這顆星球上的時間流逝速率遠遠慢於地球上，從而使得米勒行星上的一個小時相當於地球上的七年，兩者相差了6.1萬倍。

❹ 有誰能解釋一下時間膨脹效應,最好能舉個例子

時間膨脹是說時間並不是永遠以人們感受到的現在的這種速度進行的，它也會發生變化。它一般是和速度有關的。速度越快，越接近於極限速度，時間就會越慢(這里有個名詞：極限速度，人們所處宇宙的極限速度是光速，但並不是所有的宇宙其極限速度都是光速，可能更快。也可能更慢。舉個設想的例子說吧，假如有一個人一分鍾的心跳是60下，當他高速運動時，如果速度足夠大，他的心跳可能會變成40下，20下，甚至更慢。因為隨速度的增加，他的時間變慢了。他自身的新陳代謝也隨之變慢。這樣，相對於他的時間就發生了膨脹。

❺ 時間膨脹效應的理論基礎

時間膨脹效應是首先在宇宙射線中觀測到的。在相對論中，空間和時間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如，假定我們測量正向著我們運動的一隻時鍾所表明的時間，我們就會發現它要比另一隻同我們相對靜止的正常走時的時鍾走得慢些。另一方面，假定我們也以這只運動時鍾的速度和它一同運動，它的走時又回到十分正常。
我們不會見到普通時鍾以光速向我們飛來，但是放射性衰變就像時鍾，這是因為放射性物質包含著一個完全確定的時間標尺，也就是它的半衰期。當我們對向我們飛來的宇宙射線M作測量時，發現它的半衰期要比在實驗室中測出的22微秒長很多。在這個意義上，從我們觀察者的觀點來看，M內部的時鍾確實是走得慢些。時間進程拉長了，就是說時間膨脹了。
相對論（Relativity）的基本假設是相對性原理，即物理定律與參照系的選擇、大質量物體扭曲時空改變物體行進方向無關。狹義相對論和廣義相對論的區別是，前者討論的是勻速直線運動的參照系（慣性參照系）之間的物理定律，後者則推廣到具有加速度的參照系中（非慣性系），並在等效原理的假設下，廣泛應用於引力場中。相對論和量子力學是現代物理學的兩大基本支柱。經典物理學基礎的經典力學，不適用於高速運動的物體和微觀領域。相對論解決了高速運動問題；量子力學解決了微觀亞原子條件下的問題。相對論顛覆了人類對宇宙和自然的「常識性」觀念，提出了「時間和空間的相對性」、「四維時空」、「彎曲空間」等全新的概念。
狹義相對論提出於1905年，廣義相對論提出於1915年（愛因斯坦在1915年末完成廣義相對論的創建工作，在1916年初正式發表相關論文）。
由於牛頓定律給狹義相對論提出了困難，即任何空間位置的任何物體都要受到力的作用。因此，在整個宇宙中不存在慣性觀測者。愛因斯坦為了解決這一問題又提出了廣義相對論。 狹義相對論最著名的推論是質能公式，它說明了質量隨能量的增加而增加。它也可以用來解釋核反應所釋放的巨大能量，但它不是導致原子彈的誕生的原因。而廣義相對論所預言的引力透鏡和黑洞，與有些天文觀測到的現象符合。
狹義與廣義相對論的分野 傳統上，在愛因斯坦剛剛提出相對論的初期，人們以所討論的問題是否涉及非慣性參考系來作為狹義與廣義相對論分類的標志。隨著相對論理論的發展，這種分類方法越來越顯出其缺點——參考系是跟觀察者有關的，以這樣一個相對的物理對象來劃分物理理論，被認為較不能反映問題的本質。
一般認為，狹義與廣義相對論的區別在於所討論的問題是否涉及引力（彎曲時空），即狹義相對論只涉及那些沒有引力作用或者引力作用可以忽略的問題，而廣義相對論則是討論有引力作用時的物理學的。用相對論的語言來說，就是狹義相對論的背景時空是平直的，即四維平凡流型配以閔氏度規，其曲率張量為零，又稱閔氏時空；而廣義相對論的背景時空則是彎曲的，其曲率張量不為零。時間膨脹新解。 十九世紀中葉，麥克斯韋建立了電磁場理論，並預言了以光速C傳播的電磁波的存在。到十九世紀末，實驗完全證實了麥克斯韋理論。電磁波是什麼？它的傳播速度C是對誰而言的呢？當時流行的看法是整個宇宙空間充滿一種特殊物質叫做「以太」，電磁波是以太振動的傳播。但人們發現，這是一個充滿矛盾的理論。如果認為地球是在一個靜止的以太中運動，那麼根據速度疊加原理，在地球上沿不同方向傳播的光的速度必定不一樣，但是實驗否定了這個結論。如果認為以太被地球帶著走，又明顯與天文學上的一些觀測結果不符。 邁克爾遜 莫雷 的實驗示意圖
1887年邁克爾遜和莫雷利用光的干涉現象進行了非常精確的測量，仍沒有發現地球有相對於以太的任何運動。對此，洛侖茲(H．A．Lorentz)提出了一個假設，認為一切在以太中運動的物體都要沿運動方向收縮。由此他證明了，即使地球相對以太有運動，邁克爾遜也不可能發現它。愛因斯坦從完全不同的思路研究了這一問題。他指出，只要摒棄牛頓所確立的絕對空間和絕對時間的概念，一切困難都可以解決，根本不需要什麼以太。 （以太：由希臘學者提出，認為是光傳播的介質） 經典力學中的速度合成法則實際依賴於如下兩個假設：
1．兩個事件發生的時間間隔與測量時間所用的鍾的運動狀態沒有關系
2．兩點的空間距離與測量距離所用的尺的運動狀態無關。
愛因斯坦發現，如果承認光速不變原理與相對性原理是相容的，那麼這兩條假設都必須摒棄。這時，對一個鍾是同時發生的事件，對另一個鍾不一定是同時的，同時性有了相對性。在兩個有相對運動的坐標系中，測量兩個特定點之間的距離得到的數值不再相等。距離也有了相對性。 如果設K坐標系中一個事件可以用三個空間坐標x、y、z和一個時間坐標t來確定，而K′坐標系中同一個事件由x′、y′、z′和t′來確定，則愛因斯坦發現，x′、y′、z′和t′可以通過一組方程由x、y、z和t求出來。兩個坐標系的相對運動速度和光速c是方程的唯一參數。這個方程最早是由洛侖茲得到的，所以稱為洛侖茲變換。
利用洛侖茲變換很容易證明，鍾會因為運動而變慢，尺在運動時要比靜止時短，速度的相加滿足一個新的法則。相對性原理也被表達為一個明確的數學條件，即在洛侖茲變換下，帶撇的空時變數x'、y'、z'、t'將代替空時變數x、y、z、t，而任何自然定律的表達式仍取與原來完全相同的形式。人們稱之為普遍的自然定律對於洛侖茲變換是協變的。這一點在我們探索普遍的自然定律方面具有非常重要的作用。 在經典物理學中，時間是絕對的。它一直充當著不同於三個空間坐標的獨立角色。愛因斯坦的相對論把時間與空間聯系起來了。認為物理的現實世界是各個事件組成的，每個事件由四個數來描述。這四個數就是它的時空坐標t和x、y、z，它們構成一個四維的連續空間，通常稱為閔可夫斯基四維空間。在相對論中，用四維方式來考察物理的現實世界是很自然的。
狹義相對論導致的另一個重要的結果是關於質量和能量的關系。在愛因斯坦以前，物理學家一直認為質量和能量是截然不同的，它們是分別守恆的量。愛因斯坦發現，在相對論中質量與能量密不可分，兩個守恆定律結合為一個定律。
他給出了一個著名的質量-能量公式：E=MC^2，其中c為光速。於是質量可以看作是它的能量的量度。計算表明，微小的質量蘊涵著巨大的能量。這個奇妙的公式為人類獲取巨大的能量，製造原子彈和氫彈以及利用原子能發電等奠定了理論基礎。
對愛因斯坦引入的這些全新的概念，大部分物理學家，其中包括相對論變換關系的奠基人洛侖茲，都覺得難以接受。舊的思想方法的障礙，使這一新的物理理論直到一代人之後才為廣大物理學家所熟悉，就連瑞典皇家科學院，1922年把諾貝爾獎金授予愛因斯坦時，也只是說「由於他對理論物理學的貢獻，更由於他發現了光電效應的定律。」對於相對論隻字未提。 馬赫和休謨的哲學對愛因斯坦影響很大。馬赫認為時間和空間的量度與物質運動有關。時空的觀念是通過經驗形成的。絕對時空無論依據什麼經驗也不能把握。休謨更具體的說：空間和廣延不是別的，而是按一定次序分布的可見的對象充滿空間。而時間總是又能夠變化的對象的可覺察的變化而發現的。
四維時空是構成真實世界的最低維度，我們的世界恰好是四維，至於高維真實空間，我們還無法感知。有一個例子，一把尺子在三維空間里（不含時間）轉動，其長度不變，但旋轉它時，它的各坐標值均發生了變化，且坐標之間是有聯系的。四維時空的意義就是時間是第四維坐標，它與空間坐標是有聯系的，也就是說時空是統一的，不可分割的整體，它們是一種「此消彼長」的關系。
四維時空不僅限於此，由質能關系知，質量和能量實際是一回事，質量（或能量）並不是獨立的，而是與運動狀態相關的，比如速度越大，質量越大。在四維時空里，質量（或能量）實際是四維動量的第四維分量，動量是描述物質運動的量，因此質量與運動狀態有關就是理所當然的了。在四維時空里，動量和能量實現了統一，稱為能量動量四矢。另外在四維時空里還定義了四維速度，四維加速度，四維力，電磁場方程組的四維形式等。值得一提的是，電磁場方程組的四維形式更加完美，完全統一了電和磁，電場和磁場用一個統一的電磁場張量來描述。四維時空的物理定律比三維定律要完美的多，這說明我們的世界的確是四維的。可以說至少它比牛頓力學要完美的多。至少由它的完美性，我們不能對它妄加懷疑。
相對論中，時間與空間構成了一個不可分割的整體——四維時空，能量與動量也構成了一個不可分割的整體——四維動量。這說明自然界一些看似毫不相乾的量之間可能存在深刻的聯系。在今後論及廣義相對論時我們還會看到，時空與能量動量四矢之間也存在著深刻的聯系。
根據狹義相對性原理，慣性系是完全等價的，因此，在同一個慣性系中，存在統一的時間，稱為同時性，而相對論證明，在不同的慣性系中，卻沒有統一的同時性，也就是兩個事件(時空點)在一個慣性系內同時，在另一個慣性系內就可能不同時，這就是同時的相對性，在慣性系中，同一物理過程的時間進程是完全相同的，如果用同一物理過程來度量時間，就可在整個慣性系中得到統一的時間。在今後的廣義相對論中可以知道，非慣性系中，時空是不均勻的，也就是說，在同一非慣性系中，沒有統一的時間，因此不能建立統一的同時性。
相對論導出了不同慣性系之間時間進度的關系，發現運動的慣性系時間進度慢，這就是所謂的鍾慢效應。可以通俗的理解為，運動的鍾比靜止的鍾走得慢，而且，運動速度越快，鍾走的越慢，接近光速時，鍾就幾乎停止了。 尺子的長度就是在一慣性系中同時得到的兩個端點的坐標值的差。由於同時的相對性，不同慣性系中測量的長度也不同。相對論證明，在尺子長度方向上運動的尺子比靜止的尺子短，這就是所謂的尺縮效應，當速度接近光速時，尺子縮成一個點。
由以上陳述可知，鍾慢和尺縮的原理就是時間進度有相對性。也就是說，時間進度與參考系有關。這就從根本上否定了牛頓的絕對時空觀，相對論認為，絕對時間是不存在的，然而時間仍是個客觀量。比如雙生子理想實驗中，哥哥乘飛船回來後是15歲，弟弟可能已經是45歲了，說明時間是相對的，但哥哥的確是活了15年，弟弟也的確認為自己活了45年，這時與參考系無關的，時間又是絕對的。這說明，不論物體運動狀態如何，它本身所經歷的時間是一個客觀量，是絕對的，這稱為固有時。也就是說，無論你以什麼形式運動，你都認為你喝咖啡的速度很正常，你的生活規律都沒有被打亂，但別人可能看到你喝咖啡用了100年，而從放下杯子到壽終正寢只用了一秒鍾。 愛因斯坦於1915年進一步建立起了廣義相對論。狹義相對性原理還僅限於兩個相對做勻速運動的坐標系，而在廣義相對論性原理中勻速運動這個限制被取消了。他引入了一個等效原理，認為我們不可能區分引力效應和非勻速運動，即非勻速運動和引力是等效的。他進而分析了光線在靠近一個行星附近穿過時會受到引力而彎折的現象，認為引力的概念本身完全不必要。可以認為行星的質量使它附近的空間變成彎曲，光線走的是最短程線。
基於這些討論，愛因斯坦導出了一組方程，它們可以確定由物質的存在而產生的彎曲空間幾何。利用這個方程，愛因斯坦計算了水星近日點的位移量，與實驗觀測值完全一致，解決了一個長期解釋不了的困難問題，這使愛因斯坦激動不已。
他在寫給埃倫菲斯特的信中這樣寫道：「……方程給出了近日點的正確數值，你可以想像我有多高興！有好幾天，我高興得不知怎樣才好。」
廣義相對論讓所有物理學家大吃一驚，引力遠比想像中的復雜的多。至今為止愛因斯坦的場方程也只得到了為數不多的幾個確定解。它那優美的數學形式至今令物理學家們嘆為觀止。就在廣義相對論取得巨大成就的同時，由哥本哈根學派創立並發展的量子力學也取得了重大突破。然而物理學家們很快發現，兩大理論並不相容，至少有一個需要修改。於是引發了那場著名的論戰：愛因斯坦VS哥本哈根學派。直到現在爭論還沒有停止，只是越來越多的物理學家更傾向量子理論。
建立了廣義相對論以後，愛因斯坦後來的約四十年的時間都用來探索統一場論，試圖把引力和電磁力統一起來，以完成物理學的完全統一。剛開始幾年他十分樂觀，以為勝利在握；後來發現困難重重。當時的大部分物理學家並不看好他的工作，因此他的處境十分孤立。雖然他始終沒有取得突破性的進展，不過他的工作為物理學家們指明了方向：建立包含四種作用力的超統一理論。目前學術界公認的最有希望的候選者是超弦理論與超膜理論。 1915年11月25日，愛因斯坦把題為「萬有引力方程」的論文提交給了柏林的普魯士科學院，完整地論述了廣義相對論。在這篇文章中他不僅解釋了天文觀測中發現的水星軌道近日點移動之謎，而且還預言：星光經過太陽會發生偏折，偏折角度相當於牛頓理論所預言的數值的兩倍。
第一次世界大戰延誤了對這個數值的測定。1919年5月25日的日全食給人們提供了大戰後的第一次觀測機會。英國人愛丁頓奔赴非洲西海岸的普林西比島，進行了這一觀測。11月6日，湯姆遜在英國皇家學會和皇家天文學會聯席會議上鄭重宣布：得到證實的是愛因斯坦而不是牛頓所預言的結果。他稱贊道「這是人類思想史上最偉大的成就之一。愛因斯坦發現的不是一個小島，而是整整一個科學思想的新大陸。」泰晤士報以「科學上的革命」為題對這一重大新聞做了報道。消息傳遍全世界，愛因斯坦成了舉世矚目的名人。廣義相對論也被提高到神話般受人敬仰的寶座。
從那時以來，人們對廣義相對論的實驗檢驗表現出越來越濃厚的興趣。但由於太陽系內部引力場非常弱，引力效應本身就非常小，廣義相對論的理論結果與牛頓引力理論的偏離很小，觀測非常困難。
七十年代以來，由於射電天文學的進展，觀測的距離遠遠突破了太陽系，觀測的精度隨之大大提高。特別是1974年9月由麻省理工學院的泰勒和他的學生赫爾斯，用305米口徑的大型射電望遠鏡進行觀測時，發現了脈沖雙星，它是一個中子星和它的伴星在引力作用下相互繞行，周期只有0.323天，它的表面的引力比太陽表面強十萬倍，是地球上甚至太陽系內不可能獲得的檢驗引力理論的實驗室。經過長達十餘年的觀測，他們得到了與廣義相對論的預言符合得非常好的結果。由於這一重大貢獻，泰勒和赫爾斯獲得了1993年諾貝爾物理獎。

❻ 相對論的時間膨脹效應是怎麼回事

需要注意糾正的問題是，不是因為光線傳遞的信息發生變化，是因為光的速度相對任何慣性系都不變。

另外也不要以不存在的假說來要求用相對論證明。比如壽命極短的粒子運動時壽命延長，這是一個不存在在假說。

一個粒子在壽命是1秒，無論它用多速的速度運動，它的壽命也是1秒。不可能因為運動速度的不同而「延長」。只能因為速度的不同而使測量者測量到的數據「延長」。

這就像一個遠處的房子，尺寸不會因為你看到它變小了而變小。你看到它變小了不關它的事。一百個不同距離的人觀測它，會有一百個不同的尺寸，它該如何變？

相對論解決的是如何把測量值換算成事實值，不是如何把事實成測量值。

相對論相對論，一定是相對的，速度是兩個物體相對距離的變化率。因不同的參照系而改變。

假如一個人在路邊的椅子上坐著看書。

相對椅子他的速度是0米/秒。

相對一個旁邊走路的人，他和速度可能是1.3米/秒

相對一輛行駛著的汽車，他的速度可能是13米/秒

相對一架正起飛的飛機，他和速度可能是130米/秒

相對一發飛行著的炮彈，他的速度可能是1300米/秒

相對一個某宇宙空間站，他的速度可能是13000米/秒

相對一個正掠過的流星，他的速度可能是130000米/秒

……

要是速度會改變時間，他看書的速度應該是多少？他的時間該咋變？聽誰的？

事實上，他在看他的書，旁邊有沒有人走過關他什麼事？有沒有飛機起飛關他什麼事？有沒有流星關他什麼事？

起跑的人說他的時間是什麼、飛機說他的時間是什麼、瀏覽說他的時間是什麼關他啥事？

你測量某個高速運動的物體，那是你的事，誰讓你測量了？要是另一個系統測量到的結果和你不一樣，該聽誰的？

上圖中A是相對O以速度v運動的慣性系。B是A上的一點。

在A運動到與O重合的時刻，一光子從A射向B。

在A看，光子的路徑是ct' ，在O看，光子的路徑是ct 並且在t 時間內A 移動了vt的距離。

三個長度的關系是：(ct')²＋(vt)²＝(ct)²

解出t' 就得到了：t'＝t×√(1－v²/c²)

單從公式上看，好像是t' 變慢了，可是從圖上看就發現，相對速度對ct'沒任何影響。

反過來說就是，A上的光子射向B，關O什麼事？O上觀測到的ct是O的事，關A啥事了？

速度v是多大對ct'沒影響，只是影響觀測者O的觀測數據。如果要想在O上知道A上的情況就要進行換算，然而，不管O換算不換算，都不關A的事。

假如光子從A射向B，到B的時候光子就被吸收了，就是說光子的壽命是t'，和t有什麼關系？

要是O 想知道光子的壽命，那就用t'＝t×√(1－v²/c²)來進行換算，但是算得對不對是O的事，和A無關。

憑什麼光子的壽命由O說了算？

要是有另一個系統P相對A的速度是v2呢？那誰說了算？光子的壽命是結束還是不結束？

高速運動的粒子的壽命並沒有改變，因此也無法解釋它的壽命為什麼改變。就像一個蚊子沒死，又如何解釋它為什麼死了？

更進一步的問題歡迎追問。

❼ 《狹義相對論》中的時間膨脹效應該怎麼理解

《狹義相對論》也是如此，因為在日常生活中，我們所接觸的一切事物，如果利用《狹義相對論》來計算更精確，但是與我們原本的常識之間的誤差，更加微不足道，除非利用更加精密的儀器，否則你要突然蹦出來一句“時間是相對的，我的時間比你走得慢”，肯定分分鍾讓吐沫淹死。實際上狹義相對論並非難以攀登，就是一層窗戶紙，捅破了也就破了。下面我們開始捅：你無法判斷船是否在動

要講《狹義相對論》，我們就要先講一下相對運動，很簡單兩張圖。兩個小孩在一個密閉空間裡面扔球玩，沒有窗戶，看不到外面的世界。其中一個小孩說：“我們應該在屋子裡，因為我們沒有感覺到這個空間在動。”

❽ 解釋一下時間膨脹效應的原因

時間膨脹是相對論效應的一個特別引人注意的例證。

20世紀初，愛因斯坦就認識到，我們的時空觀並不完善。他是通過分析電和磁相結合產生電磁輻射（例如光輻射）特性的規律得出這個結論的。他認為，如果光在一切測量中具有協調一致的特性的話，在物理學中光速必定扮演著主要角色。特別是，真空中的光速必須不變，無論光源和觀察者做什麼樣的相對運動，真空光速總是每秒三十萬千米。愛因斯坦考慮了當人們在高速運動時會出現什麼現象。我們通常會認為，光波的速度因與我們運動的方向相同或相反或取各種中間角度而有所不同。令人驚奇的是，愛因斯坦卻認為事實上不會是這樣。

17世紀，牛頓曾提出過一個相對性的經典說法。當時他主張，作為參照基準的參考框架，無論做什麼樣的勻速直線運動，都不會對實驗（包括物理的運動）產生影響。愛因斯坦認為這種說法與他的電磁學理論格格不入，當他試圖搞清楚以光速運動的觀察者所看到的光波將會是什麼樣時，他遇到了糾纏不清的情景。於是他清醒地認識到，為了在物理學領域取得協調一致的答案，就不能把空間只是看成供我們生活居住的容器。它還必須具有某些特性，例如人們以高速運動時，時間尺度將會改變，同時，空間尺度也會改變。在這個意義上，空間和時間是纏繞在一起的，空間和時間原是同一件事物不同的相對表現形式。

我們完全清楚，在平常的生活中看不出空間和時間有這種畸變。這是因為我們不涉及已接近光速運動的事物。事實上，相對論現象的特性由物體速度與光速平方之比這樣一個比率來決定。當所研究的物體的運動速度超過光速的十分之一時，這個比率才變得重要，因為此時該比率增大到百分之一以上。這樣的高速領域幾乎只局限在高能物理學家們的經驗中。由於我們通常不會涉及這樣高的速度，所以狹義相對論的許多結論都使我們感到驚奇。實際上，這些結論確實有些復雜，但早已證實了狹義相對論的完美，並且在處理低速運動時又幾乎嚴格地與我們所熟悉的物理規律一致。

時間膨脹是相對論效應的一個特別引人注意的例證，它是首先在宇宙射線中觀測到的。我們注意到，在相對論中，空間和時間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如，假定我們測量正向著我們運動的一隻時鍾所表明的時間，我們就會發現它要比另一隻同我們相對靜止的正常走時的時鍾走得慢些。另一方面，假定我們也以這只運動時鍾的速度和它一同運動，它的走時又回到十分正常。我們不會見到普通時鍾以光速向我們飛來，但是放射性衰變就像時鍾，這是因為放射性物質包含著一個完全確定的時間標尺，也就是它的半衰期。當我們對向我們飛來的宇宙射線M作測量時，發現它的半衰期要比在實驗室中測出的22微秒長很多。在這個意義上，從我們觀察者的觀點來看，M內部的時鍾確實是走得慢些。時間進程拉長了，就是說時間膨脹了。