「天上一日,地上一年」並非胡說,愛因斯坦賦予了它科學含義!

2021-01-19 科學黑洞

「信安山有石室,王質入其室,見二童子對弈,看之。局未終,視其所執伐薪柯已爛朽,遂歸,鄉裡已非矣。」-東晉虞喜《志林》

這是一個小故事,寥寥數語就描繪了一整個故事,在信安山有一個山洞,王質進去後發現有兩個小孩子在下棋,就站在旁邊觀看,但一局棋尚未結束,就發現手裡拿的斧柄已經完全腐爛,當他回到家裡才發現已經滄海桑田物是人非,這就是「洞中方一日,世上已千年」的典故。

而在我國四大名著《西遊記》中也有相關的描述,孫悟空上天之後被玉帝封為弼馬溫,但後來孫悟空嫌棄官小就從天庭返回,它的猴子猴孫說到:「大王,此去上界十年有餘,想必是榮歸故裡吧?」。孫悟空對比非常的疑惑,「我才去半個月,怎麼會有十年之久呢?」它的猴孫們說到:「大王,你在天上,不覺時辰,天上一日,就是下界一年啊!」

這種思想在我國古代很多作品中實際上都很常見,「天上一日,地下一年」簡簡單單的八個字就把愛因斯坦相對論的「時間膨脹效應」描述出來,這難道僅僅是巧合嗎?在現在的日常生活中我們依然堅持著牛頓的絕對時空觀,但嚴格意義上來講,這是錯誤的。為什麼在愛因斯坦剛剛提出狹義相對論的時候很多物理學家都難以理解和接受,就是因為那種反直覺。

在生活當中跟好朋友相約出去吃飯,這個時候我們僅僅需要定好時間和地點就行了。例如某某廣場周日上午十點鐘集合,這個時候我們就定義出了一個坐標點,包括了三維空間和時間。有的人說你只定義了一維空間,這就是吹毛求疵了,因為大家都生活中地面上,不可能飛上天去約會吧!但是大家卻不會對時間產生異議,因為在我們的潛意識了地球上的時間都是通用的,時間上不分彼此。

但是愛因斯坦站出來告訴你,這種思想是錯誤的,你的時間和她的時間可能是不同的,你的第一感覺一定是:這個有著蓬鬆頭髮、深邃眼神的外國人可能腦子壞掉了!但實際上到現在為止,愛因斯坦的相對論已經經過了足夠的驗證,這種反直覺的效應是真實存在的。也就是「天上一日,地下一年」竟然符合科學理論。

狹義相對論的時間膨脹效應跟物體的運動速度有關,運動速度越快時間的流逝速度越慢;廣義相對論的時間膨脹效應,跟所處位置的引力大小有關,或者說時空彎曲的曲率有關,引力越大時間的流逝速度越慢。

目前來看「天上一日,地上一年」、「洞中方一日,世上已千年」的說法和相對論時間膨脹效應類似只能解釋為巧合。我國古代一些作品對此的描述可以更多的理解成「恍如隔世」之感,是一種情感上、文學上、心理上的含義,而不是物理科學。你如果說古人是根據生活經歷總結出這樣的規律,實際上也不可能,雖然說時間膨脹的效應存在,但是低速世界中差別非常的小,並且直到上個世紀中旬人類才真正的飛出地球,引力上差別也不大。

並且相對論也不是根據生活經驗能總結出來的,而是有著嚴謹的推理過程。因此說只能解釋為一種神奇的巧合。

文/杜若,圖片來源網絡侵刪。

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