相信大家對時間的概念并不陌生，隨著自然規(guī)律的發(fā)展，人類逐漸形成了一種固定的模式，上班、上課、吃飯、睡覺等等，而這種固定的模式就是用時間來做參考，在特定的時間內(nèi)做自己該做的事情，表達(dá)出特定的物理反應(yīng)。有時候想想人活著，一切活動又何嘗不是一臺機(jī)器的行為呢？而在物理科學(xué)中，時間是一個抽象的概念，科學(xué)家將它視為一種度量，而這種度量就是用來體現(xiàn)物質(zhì)變化規(guī)律的延續(xù)性和運動性。
與此同時，人類根據(jù)宇宙中運動天體規(guī)律來將時間定義為年月日，一起隨著天體日出而作，日落而息，在人們傳統(tǒng)的觀念里認(rèn)為時間是固定不變的，它就像是一個不能快進(jìn)的電影一樣，保持著固定的流失速度，而我們也從來沒有見過這部電影快進(jìn)播放是什么樣子，對于一個普通人來說，當(dāng)然也不知道時間快進(jìn)或者減速以后的樣子。
然而就在一百年以前，偉大的物理學(xué)家愛因斯坦卻打破了人們對時間的傳統(tǒng)認(rèn)知，他認(rèn)為時間并不是固定不變的，在特定的外界因素下，時間可以發(fā)生扭曲。愛因斯坦提出這一理論以后，在科學(xué)界頓時引起了軒然大波，一時間指責(zé)聲不斷，人們認(rèn)為愛因斯坦口出狂言并沒有科學(xué)依據(jù)，受到了許多知名人士的質(zhì)疑。但值得慶幸的是，隨著人類對科學(xué)知識的加深，在一次又一次的實驗之后，愛因斯坦的理論被證實確實存在。
時間在特定的外界因素下確實會發(fā)生扭曲，在所有的試驗當(dāng)中，最能給出證明的就是時慢尺縮和引力時間膨脹理論，其中時慢尺縮出自于愛因斯坦的狹義相對論。這一理論是用來描述物體運動速度與時間關(guān)系的，并且給出相對應(yīng)的公式，在公式中t 表示運動物體的時間，t0是指參考系中靜止的物體時間，v是指物體運動的速度，而c是是指光速，從整個公式我們不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)t0不變，c不變時，物體的運動速度也就是v的速度越大時，所對應(yīng)這個物體的時間也就是t的時間越小。
當(dāng)然作為文科生的你可以暫停閱讀文章，用十秒鐘的時間來思考答案是否如此。從這個公式中我們也可以看出，當(dāng)兩個物體相對靜止時，也就是說v等于零時，他們所處的時間也是相同的，這時的t等于t0。在一九七一年的時候，物理學(xué)家喬哈夫勒就做出了相關(guān)的實驗，這次實驗就是曾經(jīng)轟動科學(xué)界的飛行原子鐘實驗。
他將一個高精度的原子鐘放在飛機(jī)上繞著地球飛行，在地面上靜止的放置一個同樣的原子鐘，讀取飛機(jī)傳回的數(shù)據(jù)以后，在和地面上的原子鐘作比較，結(jié)果確實證明了愛因斯坦時慢尺縮的真實性。在此次試驗成功以后，有許多科學(xué)家同樣也加入了飛行原子鐘的試驗。其中，一九九六年和二零一零年英國國立物理實驗室采用更高精度的原子鐘進(jìn)行測試，答案和首次實驗的結(jié)果卻是如出一轍。
另外一個和時間扭曲有關(guān)的理論就是引力時間膨脹理論，愛因斯坦同樣給出一個公式，在公式中小t是被觀測物體的時間，而大T是靜止參考系的時間，G是引力常量，M 是引力源的質(zhì)量，r是被觀測物體距離引力源的距離，c表示光速。我們從中可以看到，當(dāng)M越大時引力源的質(zhì)量越大，引力越大時，被觀測物體的時間就會越小。而當(dāng)引力源不變時，如果被觀測的物體距離r越遠(yuǎn)時，它所對應(yīng)的時間就會越長。
同樣作為文科生的你可以按一下暫停，思考十秒鐘的時間，想下答案是否如此。我們現(xiàn)在所用到的gps定位系統(tǒng)就是對愛因斯坦引力時間膨脹理論最有力的證據(jù)，由于gps定位系統(tǒng)距離地球相對較遠(yuǎn)，從我們剛才提到的公式中可以看出，當(dāng)被觀測物體距離引力源越近時，則被觀測的物體時間越接近引力源，如果兩者距離較大時，則引力時間膨脹理論就成為了一個不可忽視的概念。我們現(xiàn)在所用到的gps定位系統(tǒng)傳輸回的時間，就是利用愛因斯坦的公式進(jìn)行計算以后調(diào)整的時間，這樣就可以讓我們正常使用，否則將無法得到精準(zhǔn)的定位。
盡管愛因斯坦的時間扭曲理論被人類逐漸證實，但是現(xiàn)在所有的時間扭曲現(xiàn)象，僅限于在人類目前的科學(xué)能力范圍內(nèi)實現(xiàn)。我們沒有超越光速的宇宙飛船，更沒有能力接近像黑洞一樣的高質(zhì)量天體，所以能力范圍內(nèi)看到的時間扭曲現(xiàn)象極為有限，假如有一天我們科技進(jìn)步了，飛機(jī)可以超越光速，人類可以接近黑洞，那時候的我們是不是可以回到二十年以前看一看我們曾經(jīng)的模樣，回憶一下曾經(jīng)的愛與恨。
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