光年(light-year)是天文体中常用的距离单元在线av miss,暗示光在真空中一年技艺所走过的距离,约为9.46万亿公里。
先锋影音举例,离太阳最近的恒星——比邻星,距离咱们约4.24光年,这意味着咱们看到的光其实是它4.24年前发出的。
但这里出现了一个意旨的问题:
要是光年是光走一年的距离,那么关于光自己来说,它走一光年确凿需要一年吗?谜底可能会颠覆你的直观——关于光来说,技艺是静止的,它“须臾”就能擢升一光年! 而这背后的高明,恰是爱因斯坦的狭义相对论。
张开剩余81%爱因斯坦在1905年提议的狭义相对论指出:
技艺不是系数的,它的荏苒速率取决于不雅察者的通顺情景。
物体通顺越快,它的技艺荏苒越慢(联系于静止不雅察者)。
公式:技艺彭胀效应
t′:通顺不雅察者的技艺
t:静止不雅察者的技艺
v:物体速率
c:光速(约30万公里/秒)
论断:
当 v 接近光速 c,分母趋近于0,t′ 变得极大 → 技艺险些罢手!
关于光子(光速通顺)来说,技艺是静止的。
光子的视角:技艺是“冻结”的
假定一束光从地球开赴,飞向4.24光年外的比邻星:
地球视角:光需要4.24年智力到达。
光子视角:由于它以光速通顺,技艺对它来说是静止的,它“须臾”就到达了比邻星!
换句话说:
对东谈主类来说,光走一光年需要一年。
对光自己来说,它擢升任何距离皆不需要技艺!
除了技艺彭胀,狭义相对论还预言了尺缩效应(长度减轻):
物体通顺越快,它在通顺方进取的长度越短(联系于静止不雅察者)。
关于光速通顺的物体,长度减轻到零!
公式:尺缩效应
L′:通顺不雅察者测得的长度
L0:静止不雅察者测得的长度
关键论断:
当 v=c,L′=0 → 光子“看”到的六合是无穷压缩的! 对光子来说,扫数这个词六合的距离皆是零,它不错“须臾”到达任何场所。推行考据:相对论是信得过的
高速粒子寿命蔓延
六合射线中的μ子(一种基本粒子)不息寿命极短(约2.2微秒),但科学家发现:
高速通顺的μ子寿命显贵蔓延,与技艺彭胀公式完全吻合。
卫星导航系统的技艺立异
GPS卫星以约1.4万公里/小时的速率绕地球运转,由于技艺彭胀:
卫星上的时钟每天比大地慢约7微秒。
要是不修正,GPS定位裂缝会每天积累约10公里!
为什么光速是极限?
狭义相对论标明:
任何有质料的物体皆无法达到光速,因为需要无穷能量。
只消无质料粒子(如光子)智力以光速通顺,且它们的技艺是静止的。
转头等于:
光走一光年,对东谈主类来说需要一年,但对光来说,技艺是零!这等于相对论的奇妙之处——技艺和空间并非系数,而是取决于不雅察者的通顺情景。
下次当你仰望星空时在线av miss,不妨念念象:那些星光在穿越亿万光年的路径中,对光子来说,仅仅一次“刹那的剖析”。
发布于:辽宁省