世界为什么不用统一的时间相对论
1. 爱因斯坦相对论中为什么说时间是相对的
牛顿的机械式时空观分离了时间和空间,认为时间是独立于世界而均匀流逝的,这就是所谓绝对时间;
相对论则认为时间和空间有关联,它们组合在一起构成了一个四维时空坐标共同参与到物理过程中去,所以时间和空间有关系,不再是全空间共有的了。
一个典型例子就是说质量大的物体周围时间会变慢,去年的《星际穿越》里就有非常直观的演示;还有就是高速度会拖慢时间,有“动钟变慢”的说法。
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狭义相对性原理(狭义协变性原理):一切的惯性参考系都是平权的,即物理规律的形式在任何的惯性参考系中是相同的。这意味着物理规律对于一位静止在实验室里的观察者和一个相对于实验室高速匀速运动着的电子是相同的。
光速不变原理:真空中的光速在任何参考系下是恒定不变的,这用几何语言可以表述为光子在时空中的世界线总是类光的。也正是由于光子有这样的实验性质,在国际单位制中使用了“光在真空中1/299,792,458秒内所走过的距离”来定义长度单位“米”(米)。
相对论主要在两个方面有用:一是高速运动(与光速可比拟的高速),一是强引力场。
2. 为什么全世界不能统一使用同一个时间
如果你一直生活在同一个地方,那么这样做也无所谓,无非是一个习惯问题。但是,如果你经常旅行,那么问题就来了。在A地,你每天7点起床,到了B地,你可能需要改成每天16点起床,这样的差异比时区本身的换算还要讨厌,关于这一点,从小生活在新疆的朋友一下子到了东部沿海地区,就会有这样的体会。事实上,以现在的技术,无论是手表、电脑、手机等个人手持设备,都可以根据所在时区自动对时,在旅行中,对时区的概念几乎已经淡化到可以忽略的程度。
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3. 知道爱因斯坦为什么提出相对论吗因为这个世界上没有绝对的
相对论的意思是,运动是相对的,不是绝对的,打个比方,如果说地球是围绕太阳运动的,那只不过是以太阳系整体为参考系来说的,如果一个人把自己当做参考系,那么整个宇宙就是在围绕自己运动的。
然后是穿越时空问题,爱因斯坦提出,物体在相对速度超越光速的时候,可以穿越时空,这个论点现在已被推倒,现在已经证实时间相对论是爱因斯坦在空间相对论之后的一种恶搞
4. 世界的时间(年月日)是如何统一的
世界时是以地球自转运动为标准的时间计量系统。地球自转的角度可用地方子午线相对于天球上的基本参考点的运动来度量。为了测量地球自转,人们在天球上选取了两个基本参考点:春分点和平太阳。
以平太阳作为基本参考点,由平太阳周日视运动确定的时间,称为 平太阳时(简称MT)。平太阳是 美国天文学家纽康(S.Newcomb,1835年至1909年)在十九世纪末引起的一个假想参考点。它在天赤道上作匀速运动,其速度与真太阳视运动的平均速度相一致,其赤经为:a☉=18h38m45s.836+8640184s.542T+0S.0929T2
式中T是从1900年1月0日12时起计的 儒略世纪数。以平子夜作为0时开始的格林威治平太阳时,称为世界时(简称UT)。世界时是由恒星时推导出来的,其转换公式为:UT0=ST-a☉-λ+12h
λ为观测地点的 经度(东经)采用值。各天文台通过观测恒星得到的世界时初始值记为UT0。不同地点的 观测者在同一瞬间求得的UT0是不同的。在UT0中引起由极移造成的经度变化改正Δλ,就得到全球统一的世界时UT1。
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1960年以前,世界时曾作为基本时间计量系统被广泛应用。由于地球自转速度变化的影响,它不是一种 均匀的时间系统。
但是,因为它与 地球自转的角度有关,所以即使在1960年作为时间 计量标准的职能被历书时取代以后,世界时对于日常生活、天文导航、大地测量和 宇宙飞行器跟踪等仍是必需的。同时,精确的世界时是地球自转的基本数据之一,可以为地球自转理论、地球内部结构、 板块运动、地震预报以及地球、地月系、太阳系起源和演化等有关 学科的研究提供必要的基本资料。
5. 怎么样理解爱因斯坦的相对论为什么时间会不一样
首先应该问,在不同惯性参照系中,时间为什么要一样呢?不同参照系中时间是同步的,这是经典力学中一个未经证明的前提,而相对论否定了这个前提的存在。
先讲一个物理现象:如果你静止拿着枪射击,向前射击和向后射击,子弹速度一样。如果你骑着奔跑的马向前和向后射击,地面上看子弹的速度是向前射击的速度比向后射击的速度快,差值是2倍的马奔跑速度。这个好理解。
但是,19世纪末,科学家发现一个无法解释的现象,如果一个人在地面上用一个灯向前照向后照,光速是一样的,如果骑着马向前照向后照,当时的物理学家认为在地面上看应该是向前的光速快于向后的光速,可是实验结果是两个光速是一样的。更让人奇怪的是,在马背上测量向前向后的光速(以马为静止大地为运动)也是一样的。这在经典力学中是不可解释的。
爱因斯坦的相对论解释了这个实验。因为我们在经典力学中认为马上的时间和地面的时间是一样快,马上看到的地面的尺子长度和地面看到的同样的尺子长度是一样长。爱因斯坦的相对论对此提出了怀疑,在否定以上“不言自明”的常识基础上,推出了相对论。在相对论中,不同参照系中的时间和对同一个物体测量的长度是不一样的。
如果马是匀速跑动,这个问题就是狭义相对论,如果马是加速跑动,这个问题就是广义相对论。根据爱因斯坦的理论,不存在一个绝对静止的参照系(如大地),马背上的参照系和大地参照系不存在谁是静止谁是运动的问题,运动都是相对的。爱因斯坦的理论让惯性力,引力等等都在这个相对性理论中是自洽的。
6. 为什么量子力学和广义相对论不相容呢为什么有人想把世界的四种力统一呢
1、量子力学和广义相对论不相容,是因为它们的部分基本原理是相反的。
量子力学认为世界是不连续性(量子化的)、不确定性(事件是概率出现的)、非定域的(物理量性质的瞬时改变)
广义相对论认为世界是连续的(非离散的)、确定的(可准确预知的、满足因果关系)、定域性的(光速的极值性)。
但这两种理论在各自的适用范围内(量子力学适用于微观粒子间的相互作用;广义相对论适用于宏观宇宙结构),与实验数据符合得都是比较好的。所以有些科学家认为,量子力学和相对论它们各自反应出了世界本质的两个不同侧面,虽然它们表面上看起来不相容,但它们都应该被一个更为基础的理论所包含。
2、四种力的统一。
力是物质间的相互作用,不同粒子间具有不同的作用力。在量子电动力学建立后,人们发现在高能状态下,一些不同的粒子竟然体现出相同的性质,也就是说在高能状态下它们是同一类粒子,它们之间的作用力是同一种力,只有当能量降低,对称性发生破缺,才体现出不同的性质,也就有了不同的作用力。
根据这个思路,人们统一了弱作用力和电磁作用力,并且提出了强作用力的统一模型,现在只差在高能实验室里做实验检测了(欧洲的大型粒子加速器就是为了做这类实验而制造的)。引力比较特殊,但人们也将引力量子化,并提出了一些还不成熟的统一思路,相信引力的统一,需要走的路还很长。
总之,四种力的统一,体现出了物质世界的简单性原则。就像《易经》中说的:“太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦”,反正万变不离其中。这是人类对物质世界追根溯源的一种探求。
7. 为什么全球不统一时间日期,而要分时区
这和世界各地的几乎相同的计时习惯有关,因为即使是世界各地交流还不广泛的时候,大家都已经习惯把日升日落一轮算成一天,对“正午”的概念好象也都一样。随着主动或被动的交流不断广泛,大家都精确的把当地正午看作当地的12点,一天都分成24小时,并用各种钟表来显示当地习惯使用的时间方式。
由于世界各国家与地区经度不同,地方时也有所不同,因此会划分为不同的时区。正式的时区划分,其中包括24个时区,每一时区由一个英文字母表示。每隔经度15°划分一个时区,有一个例外,每个时区有一条中央子午线;例如,GMT属于“z”区,因此其时间后通常添加后缀“Z”(口语中用后缀“Zulu”)。
8. 在狭义相对论下,世界中是不是就不存在一个标准时间了
我们谈到了狭义相对论的一个效应“同时性破坏”,意思就是说,你现在看见两件同时发生的事情,换一个参考系未必还是同时发生,换了参考系后也许一个先发生一个后发生。那么我们也解释了同时性破坏可能带来的因果悖论,比如A事件是原因导致B事件这个结果。如果换了一个参考系,有可能是B先发生,然后A再发生,这不就是典型的“先有果,再有因”,因果率违背了?
9. 为什么说相对论证明了时间和空间的绝对和相对统一
因为根据相对论,可以知道大质量(要很大很大才行,地球?不行,太阳?也不是很理想,那么只好用黑洞了)的物体会对周围的空间结构产生影响,会将周围的空间结构扭曲,三维空间如何扭曲呢?只好在四维空间里面扭曲.那么四维空间是什么?长,宽,高,时间.
物体的运动状态不是目前所理解的三维空间,其实还有在时间这个维度的位移,根据方程最后得出的结论就是,所有物体具有的能量都是mC².
10. 为什么科学家非要统一相对论和量子力学没统一会带来哪些后果
物理学家的统一大业
按照目前主流的科学认识,近代科学起源于文艺复兴时期的欧洲,从哥白尼革命开始,伽利略实现的近代实验科学的奠基,第谷和开普勒让天文学和占星术彻底分家,牛顿则是将那个时代的庞杂的知识进行集大成,确定了科学的范式。
每一次科学的发展所带来的技术爆炸,都带来了整个社会在效率上大幅度的发展,并且带来巨大的经济利益。在这些利益的驱使之下,无论是科学家还是政府都会热衷于把科学理论进一步地发展。而广义相对论和量子力学的统一就是科学理论发展路径上极其重要的一环,因此,人类不会放弃这个想法。