時間為什麼有引力
1. 為什麼世界上會有引力
愛因斯坦的廣義相對論認為引力不是我們常常理解的那種作用力,之所以有引力現象是由於物體使周圍時空彎曲,物體沿著彎曲時空中最接近直線的稱之為測地線的軌跡運動。引力現象只不過是時空不是平坦的這一事實的結果。
要解釋物質為什麼會產生引力,這需要解釋兩個問題:1.物質為什麼會使時空彎曲。2.在彎曲時空中物體為什麼表現出引力現象。
一.物質為什麼會使時空彎曲。
要解釋物質為什麼會使時空彎曲,首先要了解物質是什麼。下面我們通過一系列概念來逐漸了解物質是什麼。(篇幅有點長,需要理解的概念有點多,畢竟這個問題比較復雜)
物體的質量隨速度的增加而增加。因為根據相對論,物體的速度不能無限增大(沒有東西能夠超過光速),如果一個物體一直受力但速度不能無限增大,只有一個可能就是物體的質量變大削減了力的加速效應。(物體所受的合外力等於質量與加速度的乘積F=ma)
質能轉換。物質的質量和能量可以互相轉化,即質量可以轉化成能量,能量也可以轉化成質量,並且不違反能量守恆定律和質量守恆定律。質能公式:E=mc²。
不論是電荷還是磁極都是同性相斥,異性相吸。變動的電會產生磁,變動的磁會產生電。磁場的變化產生電場,電場的變化也要產生磁場,變化的電場和變化的磁場構成了一個不可分離的統一的場,這就是電磁場。
量子是現代物理的重要概念。最早是由德國物理學家M·普朗克在1900年提出的。他假設黑體輻射中的輻射能量是不連續的,只能取能量基本單位的整數倍,從而很好地解釋了黑體輻射的實驗現象。後來的研究表明,不但能量表現出這種不連續的分離化性質,其他物理量諸如角動量、自旋、電荷等也都表現出這種不連續的量子化現象。一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位,則這個物理量是量子化的,並把最小單位稱為量子。例如,「光的量子」(光子)是一定頻率的光的基本能量單位。而延伸出的量子力學、量子光學等成為不同的專業研究領域。其基本概念為所有的有形性質是「可量子化的」。「量子化」指其物理量的數值是離散的,而不是連續地任意取值。尺度為普朗克長度(10^-33厘米)的小圈是物質和空間微觀結構基本單元。而普朗克時間(10^-43s)為時間量子間的最小間隔。
物質的本源是單位空間的運動,也可以說是量子的運動,因為我們知道任何物質的運動都會增加質量,速度接近光速時質量增加會越發明顯,比如電子的自旋,在一定小空間的運動形成了質量,E=mc²》m=E/c²,質量也就是物質了,任何物質都是運動的光子(量子)組成的,而靜止的光子是沒有質量的,質量和能量的轉換公式為E=mc²,所以反過來思考,物質的本源就是沒有質量的空間(量子)的運動,而把物質完全轉化為能量的是正反物質的湮滅,所以任何物質都不是實體,只要條件合適,都可以穿越,之所以有支持力等等,都是空間之間的電磁場的排斥,光子照在形成物質的空間上也會反射,就看見了物體,手觸摸的時候,手的粒子和物體的粒子場力相互排斥,不然手就會穿過物體,所以任何物質都是虛無的,只是空間在相互作用(電磁力萬有引力等等),大質量的物質萬有引力場越發明顯,小質量比如誇克質子只在原子核層面形成效應,所以物質也是一種波,可以互相穿過。物質波是微觀粒子,如光子、電子等的波動,它和光一樣具有波粒二象性。(註:量子力學認為微觀粒子沒有確定的位置,在不測量時,它出現在哪裡都有可能,一旦測量,就得到它的其中一個本徵值即觀測到的位置。具體可看網路)
空間和時間是物質存在的客觀形式,沒有無物質的空間和時間,也沒有無空間和時間的物質。也許你對這句話不太理解,沒關系,我們可以繼續往下看。
(以上內容大部分摘自網路,關鍵詞:相對論,量子,物質,物質波)
接下來,我們可以在以上認識的基礎上藉助程度心理學這個中間踏板來更直觀的對物質進行理解。
先通過程度心理學的一個應用問答來對程度心理學進行簡單了解(當然了程度心理學遠不止下面這些)。
音樂為什麼會影響情緒?
要解釋音樂為什麼會影響情緒,這首先要從性格是如何形成說起。
1.性格是如何形成的
先來看一些心理現象:
(1)上學時,為什麼:女生習慣手拉手走路,男生即使不會因此被別人說也不會有這種想法;女生習慣小團體,而男生相對大集體。這些可能都和追求外界對自身的容忍度不一樣有關。
(2)說一說追求絕對保證。追求絕對保證的人習慣反復驗證,追求絕對保證的人更在意事情是否有在自己的發展預期,容易缺乏自信,但是一旦認准目標又會比別人更加勤奮的去努力。
(3)追求外界對自身的容忍度和追求絕對保證都牽扯到一樣東西:程度。
那麼性格是如何形成的:
影響性格的因素主要有遺傳因素和環境因素。
先說環境因素。性格的形成和環境密不可分,依據不同的環境,每個人心中都逐漸形成各自的行為程度,有了各自的程度標准,而至始至終每個人執行的各種各樣的(程度)行為都會影響到性格的形成。
接著,遺傳因素也是影響性格的因素之一,但是遺傳因素是如何影響性格的,對此還不得而知。
同時,過往的經歷和認知在心理中引發的邏輯關系使得心理變得更加復雜。
2.正如上面提到過的,性格作為人的一種個性心理特性,它是一種圍繞著程度而展開的事物,而音樂同樣也是一種表達程度的事物,因而音樂可以帶給你情緒上的宣洩並不奇怪。
了解完程度心理學,接下來你可以通過理解心理來理解物質。
1.程度和邏輯組成心理。
2.如果運動是物質的存在方式,那麼程度就是心理的存在方式。
3.物質也稱物質波,量子力學認為微觀粒子沒有確定的位置,在不測量時,它出現在哪裡都有可能,一旦測量,就得到它的其中一個本徵值即觀測到的位置。
4.時間是邏輯的量子化,離開時間的物質就像離開邏輯的心理。物質不能離開時間而存在就像心理不能離開邏輯而存在一樣。
物質是屬於四維時空的事物,物質對四維時空的擠壓造成了時空彎曲。
二.在彎曲時空中物體為什麼表現出引力現象。
引力現象其實是一種慣性運動。如何解釋引力這種慣性運動呢。在彎曲時空中,物體沿著彎曲空間中最接近於直線的稱之為測地線的軌跡運動。例如,地球的表面是一彎曲的二維空間。地球上的測地線稱為大圓,是兩點之間最近的路徑。找一個過這兩點並且過球心的截面圓(假設地球是圓的),在這個圓上兩點間的距離就是測地線的距離。在彎曲時空中測地線的定義是用測地線方程來定義的,只要滿足測地線方程,就稱作測地線。你可以簡單的將測地線看成三維中的二維線路,四維中的三維線路。
宇宙中沒有絕對靜止的物質(只能是相對運動或相對靜止的物質),所以選定某一參考系,物質都在做相對運動。
接下來舉例說明引力現象。地球上方某個高樓的一塊磚塊松動了,當磚塊從高樓上掉下來時,由於磚塊和地球都不是絕對靜止的,磚塊掉下來之前和地球在做同步慣性運動,磚塊掉下來時磚塊和地球依然保持原來的慣性運動(忽略磚塊平移出牆的速度),磚塊掉下來時磚塊沿著彎曲時空中的測地線在運動。如果地球在做向左的直線平移,磚塊就是向左的拋物線運動,但是磚塊相對於地球看起來是直接掉下來(磚塊掉下來之前雖然也處於彎曲時空中,但由於有地球對它的支撐力,所以它不會掉下來。同時,磚塊也會彎曲時空,但磚塊彎曲時空相對地球彎曲時空可以忽略不計)。當把磚塊換成一束光從地球上方經過時,光的線路發生了彎曲,那麼光為什麼只是彎曲而不是掉下來呢,因為光速相對於地球的慣性速度快很多,所以光只是彎曲而不是掉下來。
那為什麼引力引起的慣性運動是加速度而不是勻速,如果你一開始向彎曲方向的速度為0,那麼你想向彎曲方向運動就要有向彎曲方向的加速度,同時物理定律不能三心二意,你一開始有加速度就一直有加速度,只要你還處於彎曲時空中,加速度會持續存在,加速度大小和時空彎曲率有關,所以顯得有一股力在拉著你。
2. 時間為什麼伴著引力扭曲
看時間簡史!
有且只有物體與外體聯系時,物體的時間屬性方能存在。物體之間的時間屬性,是由於物體之間保持同步性而存在。每一個物體都要影響與之聯系物體的時間屬性。他們使之同步。
就像黑洞一樣,因為與外界分開,導致時間停滯。雖然有外物體進入裡面,但是由於他們都受到黑洞的強大引力而使自己與黑洞同步。因而黑洞的時間屬性只受自己影響。
現在是什麼時間?」或者「現在離新年還有多長時間?」這恐怕連小學生也覺得是再簡單不過的問題了。可如果把詞序顛倒一下再問:「時間是什麼?」恐怕絕大多數人都會頓覺茫然。事實的確如此。「時間」對我們是再重要、再平常、使用再多不過的概念了:「要抓緊時間」、「浪費時間就等於浪費生命」、「時間就是金錢」…
人們把時間看作是不依賴於任何其它事物而獨立存在的、無休止地均勻流逝的客體;在中學生數學、物理課本中,時間被表述成一條有起點、有單位、有指向、無始無終的直線,這就是符合人們常識的牛頓「絕對時間」,也是直到本世紀初被普遍接受的科學的時間念。
真理是相對的,它總是隨著科學的進步而發展,人類進入二十世紀後,物理學、天文學的新成果、新發現向「絕對時間」的基本觀念提出了挑戰。阿爾伯特·愛因斯坦狹義相對論指出,時間不能脫離宇宙及其事件的觀察者而獨立存在,時間是宇宙與其觀察者之間的聯系的一個方面。處於相對勻速運動的不同觀察者,一般對同一事件總會測出不同的時間。例如,相對觀察者作勻速運動的鍾總是比相對於觀察者靜止的鍾走得慢,鍾的相對速度越大,越接近光速,效應越明顯。另外,阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論的一個直接推論是,由於引力場的原因處於地球表面不同高度的時鍾走速不一樣,海拔越高鍾速越快,差值約為1.09×10-16秒/米(海拔),即每升高100米,時鍾變快百萬億分之一秒。阿爾伯特·愛因斯坦相對論做出的這些預言已經被實驗所驗證。另外,如果承認根據阿爾伯特·愛因斯坦相對論和本世紀重大天文發現(河外星系譜線紅移、微波背景輻射、不同星繫上近似的氦豐度)提出的「大爆炸」宇宙模型,那就要接受我們這個宇宙必然有「開端」(至少在100億年前吧),並且還可能有終結(至少在幾百億年以後),多麼驚世駭俗的結論!
還好,由阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論和量子力學得出的現代宇宙論的最新研究成果是:我們這個觀測所及的宇宙(范圍約150億光年)是有限無界的,即在空間—時間尺度上有限但無邊界(或邊緣),無始無終,無生無滅!當然,這只是一種比較新的宇宙模型,由此做出的科學預言還要接受實際觀測的驗證。
總而言之「時間是什麼?」的問題實質上是探索時間的本質,這只是極少數科學家、哲學家熱心研究的課題,而且遠沒有得出一個令人滿意的結果,看來還需要長期探索下去。好在對於時間的實際應用,按常規理解就夠了,在個別領域,有時需要給時間加上相對論改正。
3. 為什麼引力能影響時間流逝的快慢難道時間也能參雜主觀因素嗎
關於引力能夠影響時間,這並不是空口無憑的亂說,實際上就是我們每天用到的GPS導航衛星上,都需要考慮引力對時間的影響,因而也存在一個時間修正項;其次,時間是否參雜主觀因素,時間是客觀存在的,但不同環境下時間流逝的快慢也是一個客觀事實。
我們知道愛因斯坦的相對論是一個關於時空的理論,其中廣義相對論將引力解釋為時空彎曲,因此說到底根本就不存在引力影響時間這一話說,而是物質的存在所引起了時空彎曲,比如地球周圍的時空彎曲,而人類對比不同高度的鍾,根據得到的時間流逝快慢不同的結論,然而從習慣上,我們還是將其稱為引力影響了時間。
根據廣義相對論,一個放置地面的鍾和一個放在高處的鍾,在實現校對好的前提下,經過一段時間,再將兩個鍾擺到一塊,將會發現高處鍾的指向的時間節點將要比低處鍾快一些。
誇張點說,如果某顆大密度星球上有一對雙胞胎,哥哥生活在高樓上層,弟弟生活在地表一層,假設弟弟能活幾萬年,在他九千歲的時候,能和高處的哥哥會面,然而等到會面那天時,弟弟驚訝的發現,生活在高處的哥哥已經一萬歲了,比自己整整大了一千歲。
這個例子之所以有這樣的結果,就是按照廣義相對論的要求來算的,可能有人要反對了,你說的都是幻想的例子,我想要實際證明。想要實際證明?有,早在上世紀科學家們就做實驗驗證了
比如1960年利用穆斯堡爾效應去驗證引力紅移(本質上是引力對時間的影響)
還有就是1971年,科學家們將幾台原子鍾搬到了飛機上,做環球飛行時間,看看最後和地表上的原子鍾有多少差異。關於這個實驗,實際上是檢查了狹義相對論與廣義相對論對時間的共同影響,也就是說在驗證了引力會對時間產生影響之外,還驗證了雙生子效應。
最後就是我們常用的GPS導航了,實際上這個就是1971年環球飛行的升級版,飛行高度提升了,速度也上去了。最後發現,在考慮相對論效應之後,GPS衛星上攜帶的原子鍾,每天都要比地面時間快38微秒。別看只有38微秒,在考慮到光速為每秒30萬公里之後,如果不考慮這38微秒的話,每天的導航給出的位置誤差會累計到11公里的地步。
總的來說,可能是相對論效應在日常生活中難以被察覺,以致於很多人在聽到某些相對論結論後,會感到匪夷所思,甚至認為是在胡言亂語。
本篇文章的內容到此結束。
謝謝各位閱讀!
以後還會不斷更新精心准備的通俗科普長文!
4. 時間既不是物質,也沒有質量,但為何引力會讓時間變慢呢
時間是不存在的,時間是人們規定出來的概念,時間是意識裡面的東西,是感覺體驗,而對沒有意識的物質來說,毫無意義,物質按照慣性運動,絲毫不影響時間的變化,時間也左右不了物質的運動,在我們的意識里,時間是勻均的流逝,它沒有快慢的規律呈現,宇宙空間不存在引力,引力只是一種宏觀表象,而真正的力是微粒碰撞的集合力,力不能隔空而傳,不經接觸碰撞,力無法產生,時間變慢,那隻是數學上的游戲,計算時間變短了,比如說,一個粒子的運動速度是1,跑一百米需要一百秒,如果在這段路程中是許多微粒碰撞傳導過去的,許多微粒本身占據一定的空間距離,在傳導的過程中,能量信息的傳導速度就比單個微粒運動的快,因為它少跑了本身的距離,假如微粒本身的長度佔五十米,等於微粒跑過的實際距離只有五十米,所以計算時間變慢了。
5. 關於時間與引力的問題
如果宇宙是一個多維坐標,那麼物質就是其中一維坐標的正數,而此維坐標對應的負數就必然是負物質。但是由於正負相反的性質,又由於坐標的正數是以物質形式表現宇宙陰陽的其中一半,所以負數就以相反的空間形式來表現宇宙陰陽的另一半。也就是以磁場的形式,表示和物質的正負關系,即物質和磁場是正負關系。如果把正負物質坐標都向上和下旋轉90度,就會產生一個時間坐標。由於正負物質坐標是絕對值相等而符號相反,所以產生的時間坐標不管兩端多長,坐標點都是零。也就是物質和磁場產生的時間,就像虛數一樣是不存在,但是會產生。或者說時間就像零,零是不能存在的,否則就不是零了,所以時間只能產生而不能存在。
時間是空間和物質產生的又一維坐標,這就使時間和空間是兩股道上跑的車,即時間和空間不存在交織一說。引力是空間這種負物質,也就是磁場這種特殊物質對星星表面和上面物質產生壓力,即引力。也就是說引力是空間產生的,空間怎能自已和自已過不去,怎能自已的刀削自已的把,所以引力大時也不會紐曲空間。就像空氣是聲波的介質一樣,空間(即磁場)是光波的介子,即然不會扭曲空間,光也就不存在扭曲。你說「黑洞引力把周圍空間吸進奇點」,沒有了空間就沒有引力,何談吸進,更何談奇點,只能說矛盾。時間是零,不存在快慢。你說「兩星球的時間觀肯定不同」,月球僅是地球質量的49分之1,能說月球的時間和地球不一樣嗎。
6. 引力是如何影響時間的
按照愛因斯坦相對論,還有霍金的時間簡史,引力越大時間就過的越慢,這么說吧,你在地面上的引力小於飛船上的引力。所以在飛船中的時間會遠遠大於在地球上的時間。
7. 引力與時間的關系如題 謝謝了
時間當然是可以被其他事物影響而改變的了.愛因斯坦的狹義相對論說:物體運動的越快,在它周圍流逝的時間也越慢,當接近光速時它周圍的時間將不流逝,超越光速可以穿越時空.廣義相對論的意思又可以理解為通過改變引力場強度使時間扭曲.這是發明時光機器的兩種途徑,看似簡單卻達不到.第一種被愛因斯坦否決了,愛因斯坦說物質飛行永遠達不到光速,第二種由於需要耗費大量能量而人類做不到.所以現階段想做時間旅行幾乎只能是夢想了...
採納哦
8. 萬有引力與時間的關系
廣義相對論的時空定性認識:引力使背景時空發生彎曲。在一定條件下(不考慮特定參考系,是以嚴謹性弱)一空間的引力越大,時間流逝越慢(處於該空間的時鍾無需考慮其運動狀態都走的越慢);引力越小,時間流逝越快。實際上引力與時間流逝嚴謹的關系為:對一個特定參考系來講,引力勢低的地方,時間流逝越慢;引力勢高的地方,時間流逝越快。
9. 時間和引力有關系嗎拜託各位了 3Q
有關系 引力會造成空間的扭曲,從而使光線的傳播方向發生變化 而時間是用光速來度量的(速度越快時間越慢,光速時時間停止) 所以引力和時間是有關系的
10. 為什麼會產生引力
引力的產生源於時間擴張而形成的、宇宙中的無處不在的「引力勢」,而不是物體「產生」了引力。由於任何觀察者到宇宙「邊緣」的距離(離開宇宙起始時刻的時間長度)都是相等的,時空發展而引起的「引力勢」,相對於任何質點也是相等的。故引力勢在宇宙中遠離星系或高密度物質區域的太空深處處處相等(引力常數)。「引力勢」隨著時間的進程(或者說是時空的擴張)慢慢增大,它能量來源於時空的膨脹,這才是造成物體具有「引力」現象的根本原因。也是宇宙物質凝聚和質量緩慢增大的原因。」引力勢的產生是時空擴張過程所累積起來的能量所引起,這里我舉一個不太確切的例子:一個被不斷吹漲的氣球,它表面(比喻當下時間層面)累積起來的能量,會形成一個指向於處在該表面任意質點的向心力(在相對靜止狀態是一種勢能),這好比就是引力勢。要是在氣球表面的某一點凝聚了較多的引力勢能,例如在該處有一個「疙瘩」,鼓(吹)氣的過程中未能使它擴張到應有的范圍,我們可以認為該處凝聚了更多的「能量」或者說他與周圍環境的能量差增大了,這個「疙瘩」所在區域(由它向周邊擴散)的受力狀況就會有所改變。看起來就是該點(「疙瘩」)有了引力。當然,這種力絕不是產生於這個「疙瘩」,而是來自鼓(吹)氣引起的氣球表面累積起來的能量(勢能)。 上述例子可能不夠確切,大家要是能從時空的角度深入思考,我想應該會對理解我的想法有些幫助 。