愛因斯坦相對(duì)論已經(jīng)提出一百多年了,仍有人懷疑相對(duì)論的正確性,事實(shí)上相對(duì)論并不復(fù)雜,它完全拋棄了絕對(duì)時(shí)空的觀念,顛覆了人類對(duì)宇宙及自然的“常識(shí)性”認(rèn)知,是關(guān)于時(shí)空和引力的基本理論。相對(duì)論分為狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論,狹義相對(duì)論討論的問題不涉及引力,時(shí)空是平直的,廣義相對(duì)論討論有引力作用的物理學(xué),時(shí)空是彎曲的。狹義相對(duì)論說,物體運(yùn)動(dòng)的速度越快,其時(shí)間會(huì)變得越慢;廣義相對(duì)論說,離大質(zhì)量物體越近,引力越大,時(shí)間會(huì)變得越慢。由于極高的速度和極大的質(zhì)量才會(huì)使效應(yīng)明顯,現(xiàn)實(shí)生活中根本無法體會(huì),于是總有人懷疑相對(duì)論并不正確。兩個(gè)人在一起爭(zhēng)論的時(shí)候,往往有人要求你舉出實(shí)例證明,筆者總結(jié)了一下,爭(zhēng)取用最簡(jiǎn)練的語言把幾個(gè)主要的實(shí)例說清楚,方便大家在爭(zhēng)論中擇優(yōu)錄用,摧枯拉朽般擊垮對(duì)手的信心。當(dāng)然要是遇到非要親眼一見才相信的人,我勸你還是離他遠(yuǎn)點(diǎn)更為明智一些。 1、遙遠(yuǎn)的星光會(huì)被太陽彎曲。愛因斯坦相對(duì)論提出后,很多人不相信光線會(huì)被彎曲,英國科學(xué)家愛丁頓于是在1919年日食時(shí),拍下了太陽邊緣處遠(yuǎn)處恒星的位置,與平時(shí)位置進(jìn)行比對(duì),確認(rèn)其偏離了1.64角秒,和愛因斯坦計(jì)算的1.75角秒基本吻合,愛因斯坦因此贏得了巨大的國際聲望。 2、水星軌道的異常進(jìn)動(dòng)。水星的近日點(diǎn)會(huì)隨時(shí)間前移,每300萬年移動(dòng)一周,這就是行星的進(jìn)動(dòng)。在綜合計(jì)算其它行星影響后,仍有每世紀(jì)43弧秒的進(jìn)動(dòng)無法解釋,當(dāng)時(shí)的人們認(rèn)為是由一顆尚未被發(fā)現(xiàn)的行星引起,卻一直無法找到。而用愛因斯坦相對(duì)論產(chǎn)生的時(shí)空曲率,計(jì)算出的附加進(jìn)動(dòng)值剛好是43弧秒,完美解決了水星異常進(jìn)動(dòng)問題。 3、白矮星光線的引力紅移。愛因斯坦預(yù)言,由于引力場(chǎng)導(dǎo)致時(shí)間膨脹,恒星上電子的振蕩頻率將會(huì)變慢,波長(zhǎng)變長(zhǎng),亦即引力紅移。由于太陽的效應(yīng)不明顯,科學(xué)家們通過觀察比太陽密度大得多的白矮星發(fā)出的光,證實(shí)了光輻射明顯紅化。 4、不同海拔原子鐘時(shí)間不同。實(shí)驗(yàn)證明,位于海拔1650米的美國國家標(biāo)準(zhǔn)局的原子鐘,比位于海拔25米的英國皇家格林威治天文臺(tái)的原子鐘,一年要快5微秒,意味著相對(duì)論預(yù)言的離地球近的地方比遠(yuǎn)的地方時(shí)間慢一些是成立的。 5、飛機(jī)上的原子鐘實(shí)驗(yàn)。1971年,物理學(xué)家喬·哈菲爾和理查·基廷將高精度的2個(gè)銫原子鐘分別放在向東和向西飛行的飛機(jī)上繞地球飛行,然后與放在美國海軍天文臺(tái)的時(shí)鐘對(duì)比,時(shí)間膨脹效應(yīng)與預(yù)測(cè)結(jié)果完全吻合。 6、GPS上的原子鐘變快。美國發(fā)射GPS衛(wèi)星時(shí),綜合衛(wèi)星速度及高度引起的時(shí)間膨脹效應(yīng),每天原子鐘會(huì)變快38微秒,導(dǎo)致一天定位誤差累積達(dá)11公里,所以原子鐘在發(fā)射前會(huì)把振蕩頻率從10.23兆赫調(diào)為10.22999999543兆赫。 7、高速運(yùn)動(dòng)的μ子壽命延長(zhǎng)。宇宙射線與大氣中的分子發(fā)生碰撞,可以在離海平面大約15公里高處產(chǎn)生接近光速的高能μ子,由于μ子是一種不穩(wěn)定的亞原子粒子,平均壽命只有2.2微秒,按理在衰變之前只能行進(jìn)約660米的距離,不可能到達(dá)地面。但實(shí)際卻在海平面觀測(cè)到大量μ子,這只能是近光速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間膨脹效應(yīng)使μ子的時(shí)間變慢,壽命大大延長(zhǎng),這也是相對(duì)論效應(yīng)存在的經(jīng)典證明。 |
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