来源:hao123百家号 时间:2022-04-13 20:50:48
综述
自古以来,人们对时间所发生的运动和变化,保持着一种高度的观察力和敏锐力。在农耕文明为主导的社会里,百姓依据四季的流转来确定农事。
而在工业文明为主导的社会里,时间按照分秒进行最精确的计算。那么,地球和月球的时间有区别吗?宇航员登月后度过的一天,又相当于地球的多少时日呢?
月球时间
月球是国家太空探索工程瞄准的第一目标,时间分布在地月系的两端,是否给人类造成困惑?迄今为止,只有宇航员才有机会近距离接触月球。
中国有句古话,“天上虽一日,地上已是千年”。如果觉得这样的说法太过夸张,不妨可以改写为“天上虽一日,地上已是一年”。
无论是“一日”对应“千年”或者是”一日”对应“一年”,时间的相对位置都发生了巨大的迁移。
地球上滴答滴答的时间,成为我们日常起居和工作生活必备的参考标准。
钟表不仅仅是装饰品,更重要的是作为时间度量发挥作用,在报时系统不发达的情况下,人们会有意识从自然天体的运行规律中去捕捉时间的影像,比如观测日影和月影的千变万化,并寻找出有用的信息制定时历。
物理学家爱因斯坦算得上是现代科学的鼻祖。正是他发明了时间的广义相对论和狭义相对论。
所谓的狭义相对论,指的是在特定的时空内,时间流逝的脚步有所放缓,即速度的增加与时间的膨胀成正比,一旦实现了近似于光速里程的运行,在时间运动的最低限,有可能处于停摆的状态。
如果用另外一个实例来证明,假如车辆的加速赶得上时间的膨胀,就会一步踏入到未来的世界,这个未来的世界显然不会呈现在正常的视觉界面。
换句话说,实际上,骑行者花费一年时间所达的里程,已将近正常人跨越十余年所达的里程。卫星导航系统将受到时间膨胀的影响,而时间膨胀又是由重力或加速度变化造成。
不过,这种时间膨胀所带来的影响极其微小。
为了对标地球、修正误差,科学家会及时校调卫星时间,一般常见的位移不超过几纳秒。尽管如此,零误差的卫星同步还远未实现,甚至连原子钟由于纬度高低也会发生不同程度的时间差。
宇航员置身于空间站的特殊环境中,时间较地球上产生了微妙的变化。
地球时间以综合公转和自传为基准,每日被人为分割为24小时。以宇宙为更大的坐标系,地球最为精确的时间,应统一在23小时56分4点1秒。
月球的存在对地球产生潮汐引力,稳定有序的潮汐规律促使月球自转与地球轨道同步。宇航员在月球上度过的每一天,约等于地球人在地面上度过的每个月。
广义相对论原理提供的基础,是引力和时空的相互作用,时空因重力出现不同的扭曲程度,原子钟的时间也会随之发生误差。
因此,哪怕小到1秒的误差,也并非是一个简单的数学问题。
除了广义相对论的支撑,月球所面临的影响因子还有很多,具体到月球和地球之间到底产生了多少时间差,还是要看原子钟在搬运到月球后的实际表现了。
月球的引力远远弱于地球,所以,不会严重干扰到对正常时间的感知和判断,充其量不过是几纳秒的微差,除非是遭遇到黑洞引力对时空的大幅度扭转,否则的话,时间分布的协调性和均等性大致不变。
时间的相对和绝对
从哲学意义上去反观时间,我们可以得出一个结论:时间被人类视为觉察对象,是意识对客观反映的一部分。
时间这个东西仿佛是看不见、摸不着的,但它极具现实主义体验色彩。每个人的头脑里,多多少少会有一个基本定位。
直觉是人类近乎本能的生活经验,当时间的每一刻融入到直觉当中,就容易引发不一样的心理机制。
时间的快与慢当然是相对,是一种极其玄妙的主观感受。
如果换算到时刻的话,月球自转一周所需时间,等于宇航员一天所挨过的小时数,反之亦然。
地球自转一周所需时间,等于宇航员返回地球后度过一天所挨过的小时数。月球和地球分属于不同的时区,宇航员在引力较轻的月球上,容易对时间的消耗产生某种不可思议的“错觉”,即“天上一天,人间一年”的印象。
但有关时间的一切物理属性和本质属性,都离不开对物体相对运动的谈论。
时间上的放缓在实践中并不绝对,更不可能因此延长宇航员的个人寿命,这是“钟慢效应”在宇航员身上的投射。
爱因斯坦的狭义相对论冲击着牛顿绝对的时空观。在霍金思维的推导中,时间真正意义上的终止,恐怕要等到宇宙灭亡的那一刻。
结语
时间的停滞只是一种蒙蔽了双眼的假象,宇航员在月球上的历程,其实,也并没有超越过时间的考验。
所谓分、秒、时、刻、日、月、年的定义和划分,乃是地球上祖祖辈辈劳动经验的高度总结,在现代科学研究发现的加持之下,愈发夺目光辉!
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