創作內容

5 GP

相對論的入門問題(上)『時間篇』

作者:小鍾│2010-05-26 19:49:02│贊助:10│人氣:4800
 
 
1. 人類做得到光速,甚至是超光速嗎?
 
      理論上要加速到光速需要無窮大的外力,所以一般來說光速對人類視為不可能達到,
現代的物理學家在超大型粒子加速器中驗證這個理論,電子的質量非常的輕,
因此可以用磁場加速到極高的速度〈趨近於光速〉。

       速度一直往上加  0.1倍光速、0.2倍光速、0.3倍光速  ....  一直到0.9倍光速,速度越高,需要的能量就不成比例的暴增,而到0.9c之後,即使投入更龐大的能量,速度增加也極為有限,0.9倍光速、0.99倍光速、0.999倍光速......只讓後面的9變多,無法達到光速,所以目前人類的技術,的確無法做到光速,當然更不用提超光速。
 
 
 
2. 是否存在超光速?
 
        答案是存在的,儘管愛因斯坦理論無法達到超光速,但『超光速』現象曾在一些黑洞噴射高速物質流中觀測到。
 
 
                                          
 
        此外天文學家於2010上半年發現M82星系附近存在未知天體,它噴射著4倍光速的射電波,最初發現它於2009年5月份,當時監控M82星系的恆星爆炸式孕育狀態,突然發現明亮的射電噴射僅持續了幾天時間,因此天文學家推測釋放奇特射電流的可能是較小的『微類星體』,
這項研究報告發表在2010年4月15日召開的英國皇家國家天文學會議上。
 
 
 
3 爲什麼超光速後時間會停滯?
 
        當物質的速度不斷上升時,同樣的外力就越難使物質產生加速度,
到了接近光速時,要使物質產生一點點的加速度都很困難,
 
        而人的一切動作,萬事萬物的移動都會有加速度,在加速度變得極小的情況下,
要完成同樣一件事情,時間就會拉得很長,也就是一般所說的時間變慢。
 
      而當超過光速後,將無法提升任何加速度,因此時間將會停滯。但超過光速後速度仍然可以提升,即可以達到2倍、3倍、甚至更多,因此有不少科學家認為超過光速後,可以達到時空旅行的可能性。
 
 
 
4. 可以簡單舉出時間變慢嗎?加速度的概念仍感到模糊。
 
        在舉例前先簡單說明一個觀念,光速在一般情況下是固定不變,也就是同樣的時間內,
光所走的距離是一樣的。
  
 
假設搭太空梭情況:一個人坐在以0.5倍光速向右〈→〉移動的太空梭內。

       太空梭內的這個人,他用手電筒〈靠近地板〉對天花板的鏡子,發出一道光束,
之後再從地板接收到光。太空梭內的他看到的光是垂直上下移動的〈↑↓〉
 
       一個太空人在太空梭外觀察那道光〈假設太空梭牆壁用透明材質〉。
但太空梭外的人看到的光是右上移動,在右下移動的〈↗↘〉
 
由上面的假設,我們可以發現,太空梭內的人看到光所走的距離,小於太空人看到光走的距離。因此只有在太空梭內的時間變慢,才可以讓太空梭內外同時看到光回到地板。
 
 
        還是有點模糊嗎?
 
 
        光速固定,假設光速一秒走一公尺,光如果要走六公尺〈長距離〉,則必須花六秒,
光如果要走三公尺〈短距離〉,則必須花三秒。但是走長短距離所要花的秒數又是一樣?
 
條件一:走長短距離所要花的時間是一樣,也就是光同時出發,同時到達。
條件二:但是光速是固定的〈光仍然是一秒走一公尺〉
 
        這二個條件都同時成立的情況,只有光在走三公尺〈短距離〉的時候,它的時間比例不同,雖然路人已經過了六秒,實際上光〈短距離〉只過了三秒。也就是那三秒的時間 = 六秒的時間。
 
        時間比例不同可以用類似的方式來解釋:例如做一件三分鐘可完成的事,某甲自己感覺花了三分鐘,可是某乙看她總共所花是六分鐘,某乙就會覺得某甲做事緩慢,但某甲卻不會感覺自己緩慢。
 
換句話說對『固定位置』的人,會感覺正在進行『高速運動』的人緩慢。
 
 
 
5. 是否有時間變慢的例子?
 
       答案是有的,NASA做過一個實驗,在地球時製造二十個標準的時鐘,
其精度都是經過百萬年才會誤差一秒。
 
       NASA將其中十個放到繞地球運行的人造衛星上面,經過五年後取下,在對照地球上的十個時鐘,發現十個位於衛星上的時鐘,都比地球上的時鐘慢了近三個分鐘。
〈人類在足夠的食物下,是可以活在人造衛星上的。〉
 
       當然以目前衛星速度仍然太慢,但隨著科技的進步,要製造接近光速的設備也是可能的。
因此科學家樂觀認為:若有一對雙胞胎,老大在地面安居,老二出生即坐0.6倍光速之太空船至太空,再以同速折返。當兩人相遇時,老大的身體為20歲,老二的身體只有16歲。
 
    
 
 
 
 
PS. 愛因斯坦為了讓大家更容易了解相對論,說過一段話:「一個男人與美女對坐一小時,
       會覺得似乎只過了一分鐘;但如果讓他坐在熱火爐上一分鐘,會覺得似乎過了不只一小
       時,這就是相對論。」
 
PS. 最早發現的黑洞於1990年4月27日,透過哈伯太空望遠鏡於仙女座大星系M31附近的M32,
       發現了一個質量大於太陽三百萬倍的黑洞。M32是在我們的銀河系附近,距離地球2.3百萬
       光年的星系。
 
 
 
 
                   https://www.youtube.com/watch?v=1u3wPNa27Vc&NR=1
                            592642e7-6d19-11d4-b18d-0050bae32d5f
                  http://www.bud.org.tw/Winnie/Wshow12.htm
                  
                  
引用網址:https://home.gamer.com.tw/TrackBack.php?sn=656362
All rights reserved. 版權所有,保留一切權利

相關創作

同標籤作品搜尋:相對論|時間

留言共 0 篇留言

我要留言提醒:您尚未登入,請先登入再留言

5喜歡★renniw 可決定是否刪除您的留言,請勿發表違反站規文字。

前一篇:《轉錄》動漫作品大挑戰... 後一篇:《轉錄》你不知道的張飛...

追蹤私訊切換新版閱覽

作品資料夾

tsukilsao319各位
試著開啟了棉花糖,歡迎各位!看更多我要大聲說昨天19:31


face基於日前微軟官方表示 Internet Explorer 不再支援新的網路標準,可能無法使用新的應用程式來呈現網站內容,在瀏覽器支援度及網站安全性的雙重考量下,為了讓巴友們有更好的使用體驗,巴哈姆特即將於 2019年9月2日 停止支援 Internet Explorer 瀏覽器的頁面呈現和功能。
屆時建議您使用下述瀏覽器來瀏覽巴哈姆特:
。Google Chrome(推薦)
。Mozilla Firefox
。Microsoft Edge(Windows10以上的作業系統版本才可使用)

face我們了解您不想看到廣告的心情⋯ 若您願意支持巴哈姆特永續經營,請將 gamer.com.tw 加入廣告阻擋工具的白名單中,謝謝 !【教學】