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為什麼星際穿越里時間要快一點

發布時間: 2023-01-06 17:31:28

1. 關於星際穿越中一直想不明白的問題——引力、時間和人

下面是由於大質量天體導致時間變化差值的公式:

方程式左邊是時間的變化量,右邊分子是變化的時間。

分母的根號之內,G為萬有引力常數,M為天體質量,c為光速,r為物體對於天體中心的距離。

樓主在這里表現出了相當的求知慾和很強的數據處理能力,不妨代入這個公式去進行推算。


第二個問題呢,這么大的引力是中心黑洞的引力,提供的是飛船環繞黑洞中心運動的向心力,這個力的大小並不會對人體有什麼影響(比如樓主能感受到我們太陽對我們的引力么?)。能不能扯碎或者壓扁物體,在於天體的潮汐力(歸根結底是不同距離處引力的差異),設計《星際穿越》模型的物理學家為滿足劇情需要專門設計了一條軌道,這顆行星並沒有進入黑洞的希洛半徑,所以無需擔心這個問題。

2. 《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。

3. 真服了「星際穿越「,要是引力能讓時間變快或者變慢下面有問題

時間是相對的 並不是絕對的。實際上不是讓時間變慢 而是觀測者(人)進入了一個相比較之前更慢的時間流,這對於不同的觀測者會產生不同的結果,也就是相對論的基礎。 具體例子請網路「鍾慢效應」 也就是時間膨脹。樓主思考問題的初衷是對的,可是語氣有些讓人無法接受。星際穿越關於這部分的理論很契合當今的科學研究,只不過有些數值上可能有些問題。比如1小時=7年,理論上來說並不可能。如果真的在黑洞邊上存在那樣一個尚未被撕裂的星球 時間差的極限也在60%左右。樓主下次思考問題出現了瓶頸請先搜索下可搜索到的所有有關資料。再來發牢騷。
PS:如果你上了月球並且在月球呆一段時間,你的時間流確實會和地球不一樣。打比方說,有兩塊相同的手錶,一塊在月球上,一塊在地球上,過一段時間之後兩塊表放在一起 時間會不同的。並且這個時間膨脹並不是因為引力引起的 而是速度。
PPS:星際穿越就是科幻片,而不是魔幻片。over.

4. 星際穿越里的時間理論是正確的嗎

裡面的時間理論,簡單說就是引力越大時間越慢,這個是正確的,並且已經被證實了。但是這個時間快慢只是相對而言,你坐飛船跑中子星去,可能在別人看來你活了幾百歲,但是在飛船里你還是該活多少是多少,所以對延長壽命來說沒卵用。
另外,根據相對論,速度越接近光速時間相對的越慢,達到光速則時間停止。科學界對前半段基本都是認可的,但是後半段則有不同的意見,相當多的科學家認為速度即使達到光速,也只是無限接近時間停止。至於說」速度超過光速則時間倒退「則純粹就是猜想,和二維四維空間一樣,沒有任何理論證明,而且也無法證明,因為速度超過光速已經超過了人類的認知。
綜上,時間(相對的)可以被改變,但是無法停止,更無法倒退。

5. 電影星際穿越里的水星上的時間和地球時間差距怎麼那麼大,還有那個巨浪怎麼形成的

那個是Miller星,本來跟地球一樣有海洋覆蓋,因為接近黑洞,受引力影響形成巨大潮汐。地球上的潮汐是月亮引力造成的,Miller星巨大潮汐是黑洞引力造成的,想像下黑洞引力是月亮的多少萬倍?正因為大部分海水都被吸起來,只剩下薄薄一層兩尺深(2feet)的淺水。Miller星不但不適宜人類居住,一切東西都會被潮汐摧毀。Miller的飛船就被打成碎片,但是為什麼Miller的飛船還是發出了信號呢?因為星球收到黑洞引力影響,時間過得特別慢,星球上的一小時,等於外面的7年。Miller在那裡墜毀或者被潮汐打爛,可能只是幾十分鍾前的事,但是在外面的世界卻過去了幾年。Miller的故事其實很悲催,想像下她降落了,發現這里天很藍水很清,很高興的給地球那邊發了個信號說「喂這里環境很好」。話音剛落,轟的一聲,她就拜拜了。

6. 星際穿越里的時間論

因為引力可以改變時空,引力場強比較大的地方時間過得慢,他們降落到一顆中子星上,中子星的引力場強遠遠大於地球,所以才會出現一小時等於地球七年。時間隨速度而變慢,這是根據光速不變這個現象推導出的,理論都是從現象中得出的,如果光速是不變的,那麼時空只能是伸縮的,相對論不是解釋光速不變的唯一理論,卻是目前為止能解釋最多現象並且能准確預言未知現象的理論,所以得到認可

7. 星際穿越里的時間理論是正確的嗎

是正確的。

速度越快,運動物體內部的基本粒子的運動的速度就越慢。當趨於光速運動時,物體內部基本粒子的運動趨於停滯,一切都慢了下來,人的新陳代謝也慢了,體現壽命變慢。但是,人本身是感受不到變慢的,因為人的神經反射和思維認知活動也變慢了。

(7)為什麼星際穿越里時間要快一點擴展閱讀

狹義相對論(Special Theory of Relativity)是阿爾伯特·愛因斯坦在1905年發表的題為 《論動體的電動力學》一文中提出的區別於牛頓時空觀的新的平直時空理論。「狹義」表示它只適用於慣性參考系。這個理論的出發點是兩條基本假設:狹義相對性原理和光速不變原理。理論的核心方程式是洛倫茲變換(群)(見慣性系坐標變換)。

如果在某個慣性系中看來,不同空間點發生的兩個物理事件是同時的,那麼在相對於這一慣性系運動的其他慣性系中看來就不再是同時的(時間是一個坐標數據,某個坐標系中「時間維坐標」相同的兩個不同位置的點,在另一個坐標系「時間維坐標」不同是很正常的)。

8. 看了《星際穿越》突然對時間感興趣了,有誰能解釋下,引力和時間的關系吶

上世紀著名物理學家愛因斯坦認為:「當觀察者的速度越快,那麼觀察者所感知的時間就越慢。若觀察者的速度與光速相等,那麼時間就相對靜止了,而當觀察者的速度超過光速,時間就會倒流。」
而引力的大小則取決於這個星球的密度大小,且引力是相互作用的。台詞中「那個星球的引力會讓我們地球的時間慢下來」,言外之意就是那個星球的引力影響到了地球,使得地球運轉的速度愈來愈快,所以時間就相對慢了下來。
在片中有一個細節:幾個隊友著陸到一個體積很大的星球上面並待了一段時間(幾天還是幾小時,我忘記了),然後回到停留在宇宙中的飛船上,發現飛船上的隊友已經感覺到等了他們幾年時間了。原因就是那個星球的體積足夠大,因此星球表面的線速度越快,所以著陸那個星球的隊友的時間就相對變慢了,他們只感覺過去了幾小時/幾天,而飛船上的隊友的時間過去了幾年。
最後推薦一本書:《時間簡史》

9. 星際穿越一小時等於七年的橋段,有何科學依據

相對論認為,引力變化會引起時間變化,這就是星際穿越中這個橋段的科學依據。克里斯托弗諾蘭可以說是當世影壇中最負盛名的導演之一,在全世界擁有著數量龐大的影迷,小編作為豆瓣用戶,也算是這位鬼才導演的粉絲之一。克里斯托弗諾蘭的代表作可謂就是《星際穿越》,《黑暗騎士》和《致命魔術》了。其中星際穿越可以說是他在網路上引發最大熱議的一部電影。在這部電影中,主人公曾經進行了“黑洞穿越”,一個小時之後,地球已經過去了七年之久。這有何根據呢?

綜上所述,電影中的這個橋段的科學依據就是愛因斯坦的狹義相對論。

10. 星際穿越1小時7年怎麼解釋

根據相對論,時間和質量和速度成反比,巨浪星球接近黑洞,巨大的質量讓時間變慢,在那裡1個小時等於地球的7年有點誇張成分,但有理論支持。


光的速度是永恆不變的,無論觀測者和光源做什麼運動,光的速度永遠不變。先看一個公式,假設馬大少在天上飛,女兒在地上追。根據時間效應的公式:



T=T0/(√1-(v^2/c^2))



T0是飛船上經過的時間,T是我們站著的這個世界經過的時間。


可以看出來,V越接近C,分母就越小,我們現在站在這個世界上,T是不變的,所以飛船上經過的時間比我們慢得多,飛船越接近光速,他們相對於我們的時間越慢。


假設一個飛船現在以一半光速的速度行駛,最後T0=0.87T,也就是說地球上過了一天,飛船上只過了0.87天,但電影里有一句話,飛船以非常貼近光速的速度行駛,按99.9%算吧,結果明顯一些。


解出來T0=0.01414T,也就是說地球上過一年的話,飛船上只過了五天。當然真正所說的近光速99.9後面還有一串9,最終計算是差不多的,所以誇張的講飛船上1小時地球上過了7年。



(10)為什麼星際穿越里時間要快一點擴展閱讀:


廣義相對論指出,所有的引力或者說加速度都可以等效於時空彎曲,所有的非慣性系可以解讀為具有時空彎曲的慣性系。


速度是對稱的,在A看來B具有速度,等效於在B看來A具有速度,在這個體系下無法解釋A跟B產生差異的原因。


而在經典物理中我們可能會認為加速度也是對稱的,但把具有加速度的參考系解讀為時空彎曲意味著:加速度必定是不對稱的,在A看來B的時空彎曲A的時空平直,在B看來依然是B的時空彎曲A時空平直。所以時間流速慢的一定是B不是A。


只要經歷速度改變,就必然要經歷一段時空彎曲,時間流速更慢的那個人,一定就是經歷過更多彎曲時空的那個人,在雙生子佯謬中,曾經兩次乘坐宇宙飛船,經歷過兩次加速兩次減速的那位,經歷了四次時空彎曲,他就一定會是更年輕的那位。


黑洞會彎曲時空,在那個離黑洞非常近的星球,時空彎曲非常嚴重,時空流速變得非常慢,在平直時空看起來,該星球上的人都在做慢動作。


在那裡呆一小會兒,外面看起來七年就過去了,變慢的原因與速度無關,與加速度有關,而加速度又可以解讀為時空彎曲,所以時間變慢實質上就正是因為時空彎曲。

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