卫星上的时间为什么变慢了
1. 是太阳上的卫星的时间进程慢还是地球上的时间进程慢
卫星的时间要比地面快,但差异极微小。
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。
拿人造卫星做例子:首先,人造卫星运动速度很快(线速度比地面物体大),时间应该会比地面慢;但是人造卫星所处的轨道受到的引力又比地面小,所以时间应该比地面快。两种效应同时存在,相互抵消。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。所以卫星比地面"快"的程度更大一点,最终结果就变
2. 卫星在太空中的时间和地面上的时间有误差吗
是有误差的,卫星上的时间比地面上的时间过得慢。
人们做过一个实验,把两个原子钟在调到一样的时刻后分别放在地面上和飞机上。在飞机飞了一圈回来之后比较那两个原子钟,发现它们的读数不一样了:在飞机上的原子钟所指的时刻比在地面上的晚,就是说,飞机上的原子钟走的慢一些。这就是相对论中的时间延缓效应。
只不过,这个时间差别非常小,计算下来,飞机每绕地球一圈,时间只能延长一亿分之十八秒。按照飞行时速800千米计,飞机不停地飞行一年,绕地球170多圈,你也只赚到了十万分之三秒。
当然,卫星的飞行速度比飞机快得多,飞行一年,时间延缓也会比飞行明显。但在卫星的“一生”中,恐怕也多出来不到一秒。何况地面还会为卫星授时,调整卫星上的时间,与地面时间保持一致。
但不管怎么说,卫星上的时间与地面上的时间确实是不同的。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
(5)卫星上的时间为什么变慢了扩展阅读:
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。
6. 为什么卫星上钟变慢了就可以说明是时间慢了
其实在相对运动的双方看来对方的钟都是变慢的,这是因为在考虑钟慢效应时已经默认将观察者作为参考系,如果脱出两者来看,其实仍然是考察对象与观察者的相对运动,实际变成了两个观察对象而已。用狭义相对论来看,卫星相对于地球有钟慢效应,用广义相对论来看,引力越强时钟越慢,地球表面引力比卫星上面引力更强,所以卫星时钟相对于地球有变快效应,这就需要考虑是哪种效应更强(一般好像是变快效应更强)。
7. GPS为什么会有时间误差
地球上的引力虽然不大,但引力场的存在导致地面时间的流逝速度比太空慢。因此,地面与太空的时间并不是同步的。如果GPS卫星不进行时间调整以与地面保持同步,位置测量的准确性将受到严重影响。
即使时间误差仅为千万分之一秒,对于依赖电磁波进行位置测量的GPS系统来说,这将导致30米的距离误差,这显然是无法接受的。
为了精确测量位置,GPS卫星需要不断调整时间,以确保其时间与地面保持一致。这样,才能准确地进行位置测量,避免由于时间差异带来的误差。
时间同步的调整不仅对GPS系统至关重要,也是确保其精确度的关键。如果时间没有被正确校准,那么GPS系统将无法提供准确的位置信息,从而影响其在导航、定位以及其他依赖其精确度的应用中的表现。
因此,GPS卫星必须定期进行时间校准,确保其时间与地球上的时间保持一致。这不仅需要精确的时间源,还需要复杂的校准算法,以确保即使在微小的时间误差下也能进行准确的位置测量。
时间误差的累积,即使是微小的差异,也会导致巨大的位置误差。因此,GPS系统必须通过不断调整时间来确保其精度,以满足导航和定位的需求。