卫星的时间为什么比地球快
‘壹’ 如果卫星在地球上空的某一个位置,那么卫星和地球相对静止,但为什么他们的运动快慢不一样啊
这是圆周运动,角速度相同,半径大的速度大。相对静止是指卫星相对地表是静止的。相当一张纸上2个同心圆,同时旋转,速度不同对吧,但是圆上任意2点都是相对静止的。
又比如2个人,1个在高纬度,一个在低纬度,因为地球自转,他们速度不同,但是他们是相对静止的
‘贰’ 《星际穿越》中有个星球,星球上的7年等于地球的1小时这是由什么造成的
这种现象是真实存在的,并不是科幻思想,而是真实的科学理论。是由于引力过大造成的“引力时间膨胀”效应,简单说,就是引力越大,时间就过得越慢,具体慢多少,有一个具体公式可以加以计算,这里不再列举,有兴趣的可以搜索计算,并不难!
引力时间膨胀效应已经被实验所证实,而且也被应用于实际之中。虽然地球在其周围所产生的引力场较弱,但依然可以测得这种现象。例如,GPS卫星距离地球表面大约两万公里,它们所处的引力场要弱于地球表面,所以GPS卫星携带的时钟走得比地面时钟更快,通过计算可知,卫星时钟每天累计快了大约45微秒。
虽然这个差别很小,但要知道光速大约为30万千米每秒,因此,由于引力时间膨胀效应,GPS卫星每天累计的定位误差达到了13.5千米。可见,如果不对GPS卫星的时钟进行校准,就无法实现准确定位(另外还需考虑狭义相对论带来的时间膨胀效应)。
在电影《星际穿越》中,主角等人在穿过虫洞之后先去了米勒行星。这颗行星十分特别,因为它绕着一个名为卡冈都亚的黑洞运动。
由于黑洞产生的引力场极强,米勒行星又十分靠近这个黑洞,所以导致这颗星球上的时间流逝速率远远慢于地球上,从而使得米勒行星上的一个小时相当于地球上的七年,两者相差了6.1万倍。
‘叁’ 为什么卫星上的时间要比地球上的时间快
根据狭义相对论,物体运动速度越快,时间越慢。而根据广义相对论,引力越强,时间越慢。这在人造卫星的例子上就出现了问题。首先,人造卫星运动速度很快(线速度比地面物体大),时间应该会变慢;但是人造卫星所处的轨道受到的引力又小,所以时间应该变快才对。这不是悖论,而是两种效应同时存在。而根据目前的研究,在人造卫星上,广义相对论效果要强过狭义相对论的效果。也就是说,时间变快比时间变慢的程度大。所以人造卫星的时间要比地面快。
‘肆’ 卫星的时间比地球上的时间快还是慢
卫星的时间要比地面快,但差异极微小。
原因如下:
根据狭义和广义相对论,影响时间变快变慢的因素有两个:物体运动速度(狭义相对论)和 物体所受的引力(广义相对论)。简而言之,物体运动速度越快,时间越慢。引力越强,时间越慢。
根据目前的研究,在人造卫星上,广义相对论效果要强过狭义相对论的效果。也就是说,时间变快比时间变慢的程度大。
卫星是环绕一颗行星按闭合轨道做周期性运行的天体。不过,如果两个天体质量相当,它们所形成的系统一般称为双行星系统,而不是一颗行星和一颗天然卫星。通常,两个天体的质量中心都处于行星之内。
(4)卫星的时间为什么比地球快扩展阅读:
卫星系的角动量的来源,和行星自转的角动量的来源是一样的,不过,当考虑到卫星的形成问题时,必须像分析行星系的形成过程那样来分析它。
首先,行星系的原始星胚在收缩过程中,由于和行星系形成时一样的原因,会形成一个转动的球体,这个球体在向自身的引力中心收缩中,逐渐变成扁平的星云盘,在星云盘的中央部分,形成行星本体,而在星云盘的外围部分,则形成卫星,分两种情况考虑。
球在宇宙中的位置在最近的一个世纪里,这一认识发生了根本性的拓展。起初,地球被认为是宇宙的中心,而当时对宇宙的认识只包括那些肉眼可见的行星和天球上看似固定不变的恒星。
人造卫星的用途很广泛,有的装有照相设备,用对地面进行照相、侦察,调查资源,监测地球气候和污染等;有的装有天文观测设备,用来进行天文观测;有的装有通信转播设备,用来转播广播、电视、数据通讯、电话等通讯讯号;有的装有科学研究设备,可以用来进行科研及空间无重力条件下的特殊生产。
‘伍’ 为什么卫星上钟变慢了说明时间慢了而不是钟慢了
因为“钟慢效应”其实只是一个例子而已,它本质是为了说明时间的相对性,这里的“钟”实际上代表的就是时间的变化。我们都知道,自从物理学奠定以来,最天翻地覆的一次变化,就发生在上世纪:爱因斯坦相对论的出现。
狭义相对论,不仅打破了牛顿的“绝对时空观”,也让很多人认识到了光速究竟是一种何等神奇的力量。甚至,一个人以光速的姿态进行运动的时候,时空都会无限膨胀到近乎于“停滞”的地步。
从某种角度上讲,时间到底是否存在,都是一个未知数,说不定,时间就是人类的集体错觉呢。但是,争论这样的问题是没有意义的。