Porady

Zrozumienie efektów dylatacji czasu w fizyce

Zrozumienie efektów dylatacji czasu w fizyce


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Dylatacja czasu to zjawisko polegające na tym, że dwa obiekty poruszające się względem siebie (lub nawet inne natężenie pola grawitacyjnego od siebie) doświadczają różnych prędkości przepływu czasu.

Dylatacja czasu względnej prędkości

Dylatacja czasu widziana z powodu prędkości względnej wynika ze szczególnej teorii względności. Jeśli dwóch obserwatorów, Janet i Jim, poruszają się w przeciwnych kierunkach i przechodząc obok siebie zauważają, że zegarek drugiej osoby tyka wolniej niż ich własny. Gdyby Judy biegła obok Janet z tą samą prędkością w tym samym kierunku, ich zegarki tykałyby w tym samym tempie, podczas gdy Jim, idąc w przeciwnym kierunku, widzi, że obaj mają wolniej tykające zegarki. Czas wydaje się płynąć wolniej dla obserwowanej osoby niż dla obserwatora.

Grawitacyjne rozszerzanie czasu

Dylatacja czasu wynikająca z przebywania w różnych odległościach od masy grawitacyjnej jest opisana w ogólnej teorii względności. Im bliżej jesteś do masy grawitacyjnej, tym wolniej twój zegar tyka do obserwatora znajdującego się dalej od masy. Kiedy statek kosmiczny zbliża się do czarnej dziury o ekstremalnej masie, obserwatorzy widzą, że czas zwalnia do niego.

Te dwie formy dylatacji czasu łączą się dla satelity krążącego wokół planety. Z jednej strony ich względna prędkość do obserwatorów na ziemi spowalnia czas dla satelity. Ale większa odległość od planety oznacza, że ​​czas płynie szybciej na satelicie niż na powierzchni planety. Efekty te mogą się wzajemnie znosić, ale mogą także oznaczać, że niższy satelita ma wolniej działające zegary względem powierzchni, podczas gdy satelity na wyższych orbitach mają zegary działające szybciej względem powierzchni.

Przykłady dylatacji czasu

Efekty dylatacji czasu są często wykorzystywane w opowiadaniach science fiction, sięgających co najmniej lat 30. XX wieku. Jednym z najwcześniejszych i najbardziej znanych eksperymentów myślowych z dylatacją czasu jest słynny Twin Paradox, który pokazuje dziwne efekty dylatacji czasu w najbardziej ekstremalnym stopniu.

Dylatacja czasu staje się najbardziej widoczna, gdy jeden z obiektów porusza się z prędkością zbliżoną do prędkości światła, ale manifestuje się jeszcze szybciej. Oto kilka sposobów, w jaki wiemy, że dylatacja czasu ma miejsce:

  • Zegary w samolotach klikają w różnym tempie niż zegary na ziemi.
  • Umieszczenie zegara na górze (podniesienie go, ale utrzymanie go nieruchomo w stosunku do zegara naziemnego) powoduje nieznacznie różne prędkości.
  • Globalny system pozycjonowania (GPS) musi dostosować się do dylatacji czasu. Urządzenia naziemne muszą komunikować się z satelitami. Aby pracować, muszą być zaprogramowane tak, aby kompensowały różnice czasowe w oparciu o ich prędkości i wpływy grawitacyjne.
  • Niektóre niestabilne cząstki istnieją przez bardzo krótki czas przed rozkładem, ale naukowcy mogą zaobserwować, że trwają dłużej, ponieważ poruszają się tak szybko, że dylatacja czasu oznacza czas, w którym „doświadczenie” cząstek przed rozpadem jest inne niż czas doświadczany w laboratorium spoczynkowe, które wykonuje obserwacje.
  • W 2014 r. Zespół badawczy ogłosił najdokładniejsze jak dotąd eksperymentalne potwierdzenie tego efektu, jak opisano w Amerykański naukowiec artykuł. Użyli akceleratora cząstek, aby potwierdzić, że czas porusza się wolniej dla zegara ruchomego niż stacjonarnego.



Uwagi:

  1. Fautaur

    Czekam na kontynuację postu ...;)

  2. Charleton

    Zgadzam się z tobą, dziękuję za pomoc w tej sprawie. Jak zawsze, cała genialna jest prosta.

  3. Mounafes

    OTPADDDDDD

  4. Zololrajas

    Nie masz racji. Mogę to udowodnić. Napisz w PM, będziemy się komunikować.

  5. Nigul

    Robić błędy. Spróbujmy o tym omówić. Napisz do mnie w PM, rozmawia z tobą.

  6. Grenville

    Ty abstrakcyjna osoba



Napisać wiadomość