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為什么黑洞附近時(shí)間變慢,時(shí)間變慢怎么理解

云知道黑洞

黑洞附近的物體會(huì)以吸收速度落入黑洞 。時(shí)間慢 ， 來(lái)源于幾次可笑的思想實(shí)驗(yàn) 。關(guān)于飛光鐘的實(shí)驗(yàn) ， 說(shuō)切割引力線導(dǎo)致鐘變慢 ， 時(shí)間本身變慢 ， 這是很荒謬的 。根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論 ， 對(duì)于處于不同引力場(chǎng)的觀測(cè)者來(lái)說(shuō) ， 在強(qiáng)引力場(chǎng)中時(shí)間流逝的速度會(huì)變慢 ， 所以離引力強(qiáng)的黑洞越近 ， 時(shí)間流逝越慢 。
為什么黑洞會(huì)讓時(shí)間變慢？
因?yàn)橐?。根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論 ， 對(duì)于處在不同引力場(chǎng)中的觀察者而言 ， 時(shí)間流逝速率在強(qiáng)引力場(chǎng)中變慢 ， 所以越靠近引力強(qiáng)大的黑洞 ， 時(shí)間過(guò)得就越慢 。引力的本質(zhì)是時(shí)空彎曲 ， 質(zhì)量越大的天體 ， 其周圍的時(shí)間和空間被彎曲得越明顯 ， 這樣其時(shí)間就會(huì)過(guò)得比遠(yuǎn)離引力場(chǎng)的地方更慢 ， 這就是廣義相對(duì)論所說(shuō)的引力時(shí)間膨脹效應(yīng) 。事實(shí)上 ， 這種效應(yīng)早已得到實(shí)驗(yàn)的證實(shí) ， 并且也被應(yīng)用于實(shí)際情況之中 。
根據(jù)廣義相對(duì)論 ， 如果不考慮天體自轉(zhuǎn)的影響 ， 則遠(yuǎn)離引力場(chǎng)的觀察者時(shí)間T與靠近引力場(chǎng)的觀察者時(shí)間t存在如下的關(guān)系式其中G是萬(wàn)有引力常數(shù) ， M是天體質(zhì)量 ， r是靠近引力場(chǎng)的觀察者與天體中心的距離 ， c是真空中的光速 。通過(guò)這個(gè)公式 ， 我們可以比較一下地球表面的時(shí)鐘和遠(yuǎn)離地球的時(shí)鐘快慢 。把各項(xiàng)參數(shù)代入上式得到T1.000000000696t ， 所以如果累積一年 ， 地球的引力會(huì)使地球表面的時(shí)鐘走得比遠(yuǎn)離地球的時(shí)鐘慢了0.000000000696243600365.25秒0.022秒 。
如果是引力更強(qiáng)的太陽(yáng) ， 則這個(gè)時(shí)間差為66.4秒 。此外 ， 我們也可以比較一下地面時(shí)鐘和衛(wèi)星時(shí)鐘的快慢 。以GPS衛(wèi)星為例 ， 這些衛(wèi)星距離地球表面大約20180千米 。通過(guò)計(jì)算可知 ， 地面時(shí)鐘每天要比GPS時(shí)鐘走慢45微秒 。考慮到光速高達(dá)30萬(wàn)千米每秒 ， 所以如果沒(méi)有消除引力時(shí)間膨脹效應(yīng)的影響 ， GPS的定位誤差每天累積可達(dá)4510^-6300000千米=13.5千米 。
在黑洞周圍時(shí)間變慢了 那為什么對(duì)我們來(lái)說(shuō)黑洞可以吸收物質(zhì)？
時(shí)間沒(méi)有快慢之說(shuō) ， 永遠(yuǎn)均勻流逝 。速度有快慢 。黑洞附近的物體會(huì)以吸快速度墜入黑洞 。時(shí)間變慢來(lái)源于幾個(gè)可笑的思想實(shí)驗(yàn) 。這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)都是拿運(yùn)動(dòng)小物體當(dāng)參照物 ， 違背了基本科學(xué)原理 。描述光的運(yùn)動(dòng)應(yīng)以光所處慣性系為參照物才有意義 。在此不一一細(xì)說(shuō) 。就說(shuō)那個(gè)飛行光鐘實(shí)驗(yàn) ， 把切割引力線導(dǎo)致時(shí)鐘變慢說(shuō)成時(shí)間本身變慢 ， 是荒謬的 。
靠近黑洞 ， 時(shí)間變慢怎么理解？太抽象了？
其實(shí)并沒(méi)有太抽象 ， 一切源于引力根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論 ， 對(duì)于處在不同引力場(chǎng)中的觀察者而言 ， 時(shí)間流逝速率在強(qiáng)引力場(chǎng)中變慢 ， 所以越靠近引力強(qiáng)大的黑洞 ， 時(shí)間過(guò)得就越慢 。引力的本質(zhì)是時(shí)空彎曲 ， 質(zhì)量越大的天體 ， 其周圍的時(shí)間和空間被彎曲得越明顯 ， 這樣其時(shí)間就會(huì)過(guò)得比遠(yuǎn)離引力場(chǎng)的地方更慢 ， 這就是廣義相對(duì)論所說(shuō)的引力時(shí)間膨脹效應(yīng) 。
事實(shí)上 ， 這種效應(yīng)早已得到實(shí)驗(yàn)的證實(shí) ， 并且也被應(yīng)用于實(shí)際情況之中 。根據(jù)廣義相對(duì)論 ， 如果不考慮天體自轉(zhuǎn)的影響 ， 則遠(yuǎn)離引力場(chǎng)的觀察者時(shí)間T與靠近引力場(chǎng)的觀察者時(shí)間t存在如下的關(guān)系式其中G是萬(wàn)有引力常數(shù) ， M是天體質(zhì)量 ， r是靠近引力場(chǎng)的觀察者與天體中心的距離 ， c是真空中的光速 。通過(guò)這個(gè)公式 ， 我們可以比較一下地球表面的時(shí)鐘和遠(yuǎn)離地球的時(shí)鐘快慢 。

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