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登上两级台阶,你会老得更快——每世纪快一千亿分之一秒!这是用高精度原子钟测得的结果。
1915年,爱因斯坦天才地扩展了等效原理。他指出,无论是在保持加速度飞行的飞行器中,还是在引力场内处于静止状态的飞行器中,用弹簧和天平所得到的实验结果都是一致的。以火箭为例。让我们在舱壁上开几个舷窗,来观察光线是如何穿过舱室的。想象一下光线通过舷窗“水平”射入的情景。在加速飞行的火箭内,舱室在光线穿越期间发生了移动。在舱内宇航员看来,光线似乎朝“下方”落下。你会说,这证实了火箭在运动。然而,爱因斯坦却回答说:“别急着下结论!如果光线以与穿过地球引力场相同的方式‘落下’,那么这个实验就说明不了任何问题!将等效原理推广至光线,我认为邻近大质量物体时,光线将发生偏斜!”这一预言已经得到验证。在地球附近,光线偏转较弱,但在黑洞或者星系等质量极大的物体附近,光线的大幅度偏斜会造成海市蜃楼!
这些与时间又有什么相关呢?让我们关闭舷窗,用时钟进行测量。早在1905年,爱因斯坦便已预言,对于运动中的观测者,时間会变慢!那么宇航员不就大可将火箭舱(加速度一直为1G)内时钟给出的时间与地球上的时钟进行比较,据此知晓火箭是在运行中还是处于静止状态吗?然而等效原理预言,该实验不能证明任何问题,因为火箭加速度与地球引力场一致。火箭时钟和地面时钟都会以同样的方式变慢。这一点已经在1960年得到了验证——人们并没有因此发射火箭,而是测量了两只分别位于大楼地下室和5楼的时钟的走时。由于承受的引力略异,5楼的时钟比地下室的时钟稍快。而最近这次检验的创新之处在于精度,周清文的团队使用了最先进的原子钟。研究人员将一只置于地面,另一只放在“海拔”33厘米处,此处的引力比地面引力小了两千万分之一。测量结果显示,由于高度上的极小差异,高处的原子钟比地面上的每世纪快一千亿分之一秒。由此可见,爱因斯坦等效原理的理论是完全正确的。根据这项原理,在你安静地阅读此文时,你的脚会比腿老得稍慢,而腿的老化又略慢于你的头脑!正因如此,你应该把蔬菜存放在冰箱下部!
1915年,爱因斯坦天才地扩展了等效原理。他指出,无论是在保持加速度飞行的飞行器中,还是在引力场内处于静止状态的飞行器中,用弹簧和天平所得到的实验结果都是一致的。以火箭为例。让我们在舱壁上开几个舷窗,来观察光线是如何穿过舱室的。想象一下光线通过舷窗“水平”射入的情景。在加速飞行的火箭内,舱室在光线穿越期间发生了移动。在舱内宇航员看来,光线似乎朝“下方”落下。你会说,这证实了火箭在运动。然而,爱因斯坦却回答说:“别急着下结论!如果光线以与穿过地球引力场相同的方式‘落下’,那么这个实验就说明不了任何问题!将等效原理推广至光线,我认为邻近大质量物体时,光线将发生偏斜!”这一预言已经得到验证。在地球附近,光线偏转较弱,但在黑洞或者星系等质量极大的物体附近,光线的大幅度偏斜会造成海市蜃楼!
这些与时间又有什么相关呢?让我们关闭舷窗,用时钟进行测量。早在1905年,爱因斯坦便已预言,对于运动中的观测者,时間会变慢!那么宇航员不就大可将火箭舱(加速度一直为1G)内时钟给出的时间与地球上的时钟进行比较,据此知晓火箭是在运行中还是处于静止状态吗?然而等效原理预言,该实验不能证明任何问题,因为火箭加速度与地球引力场一致。火箭时钟和地面时钟都会以同样的方式变慢。这一点已经在1960年得到了验证——人们并没有因此发射火箭,而是测量了两只分别位于大楼地下室和5楼的时钟的走时。由于承受的引力略异,5楼的时钟比地下室的时钟稍快。而最近这次检验的创新之处在于精度,周清文的团队使用了最先进的原子钟。研究人员将一只置于地面,另一只放在“海拔”33厘米处,此处的引力比地面引力小了两千万分之一。测量结果显示,由于高度上的极小差异,高处的原子钟比地面上的每世纪快一千亿分之一秒。由此可见,爱因斯坦等效原理的理论是完全正确的。根据这项原理,在你安静地阅读此文时,你的脚会比腿老得稍慢,而腿的老化又略慢于你的头脑!正因如此,你应该把蔬菜存放在冰箱下部!