Neuvoja

Aika dilaatiovaikutusten ymmärtäminen fysiikassa

Aika dilaatiovaikutusten ymmärtäminen fysiikassa


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.

Ajan dilaatio on ilmiö, jossa kaksi toisiinsa nähden liikkuvaa kohdetta (tai jopa vain erilainen gravitaatiokentän intensiteetti toisistaan) kokee aikavirran eri nopeudet.

Suhteellisen nopeuden ajan dilaatio

Suhteellisesta nopeudesta johtuva ajan dilaatio johtuu erityisestä suhteellisuudesta. Jos kaksi tarkkailijaa, Janet ja Jim, liikkuvat vastakkaisiin suuntiin ja ohittaessaan toisiaan, he huomaavat, että toisen henkilön kello tikittää hitaammin kuin heidän oma. Jos Judy juoksi Janetin rinnalla samalla nopeudella samaan suuntaan, heidän kellonsa tikittyvät samalla nopeudella, kun taas Jim, vastakkaiseen suuntaan nähden, näkee molemmilla olevan hitaammin tikittäviä kelloja. Aika näyttää kulkevan hitaammin havaittavalle kuin tarkkailijalle.

Painovoima-ajan dilaatio

Aika dilaatio johtuen eri etäisyyksistä painovoimamassasta on kuvattu suhteellisuusteoriassa. Mitä lähemmäksi olet gravitaatio massaa, sitä hitaammin kello näyttää napsahtavan kauempana massasta sijaitsevalle tarkkailijalle. Kun avaruusalus lähestyy äärimmäisen massan mustaa reikää, tarkkailijat näkevät ajan hidastuvan indeksoimaan heitä varten.

Nämä kaksi ajan dilaatiomuotoa yhdistyvät satelliitille, joka kiertää planeettaa. Toisaalta heidän suhteellinen nopeus maan päällä oleviin tarkkailijoihin hidastaa satelliitin aikaa. Mutta etäisyys planeetasta tarkoittaa sitä, että aika kulkee nopeammin satelliitissa kuin planeetan pinnalla. Nämä vaikutukset voivat kumota toisiaan, mutta voivat myös tarkoittaa, että alemmalla satelliitilla on hitaammin kulkevat kellot pintaan nähden, kun taas korkeammalla kiertävillä satelliiteilla kellot toimivat nopeammin pintaan nähden.

Esimerkkejä ajan dilataatiosta

Ajan laajenemisen vaikutuksia käytetään usein tieteiskirjallisuustarinoissa, jotka ulottuvat ainakin 1930-luvulta. Yksi varhaisimmista ja tunnetuimmista ajattelukokeista ajan laajenemisen kuvaamiseksi on kuuluisa Twin Paradox, joka osoittaa ajan dilaation uteliaita vaikutuksia äärimmäisimmissä osissa.

Ajan dilaatio käy ilmi parhaiten, kun yksi esineistä liikkuu melkein valon nopeudella, mutta se ilmenee vielä hitaammilla nopeuksilla. Tässä on vain muutama tapa, jolla tiedämme, että ajan dilaatio todella tapahtuu:

  • Lentokoneiden kellot napsahtavat eri nopeudella kuin maan kellot.
  • Kellon asettaminen vuorelle (nostaen sitä, mutta pitämällä sitä paikallaan suhteessa maaperään nähden) johtaa hieman erilaisiin nopeuksiin.
  • Globaalin paikannusjärjestelmän (GPS) on mukauduttava ajan laajenemiseen. Maassa olevien laitteiden on kommunikoitava satelliittien kanssa. Toimiakseen ne on ohjelmoitava kompensoimaan aikaerot nopeuksien ja painovoimavaikutusten perusteella.
  • Tietyt epästabiilit hiukkaset ovat olemassa hyvin lyhyen ajanjakson ajan ennen hajoamista, mutta tutkijat voivat havaita niiden kestävän pidempään, koska ne liikkuvat niin nopeasti, että ajan dilaatio tarkoittaa aikaa, jonka hiukkaset "kokevat" ennen hajoamista, eroavat ajasta, joka koettiin. lepolaboratoriossa, joka tekee havaintoja.
  • Vuonna 2014 tutkimusryhmä ilmoitti tarkemman kokeellisen vahvistuksen tästä vaikutuksesta, joka on vielä kehitetty, kuten kohdassa a kuvataan Tieteellinen amerikkalainen artikla. He käyttivät hiukkaskiihdyttimiä vahvistaakseen, että aika liikkuu hitaammin liikkuvan kellon kuin liikkumattoman kellon kohdalla.



Kommentit:

  1. Ananda

    Mielestäni tämä on harhaa.

  2. Escorant

    Cold comfort!

  3. Dawson

    Excuse me for what I am aware of interfering ... this situation. Kirjoita tähän tai pm.

  4. Negul

    Se on yksinkertaisesti upea lause

  5. Sasson

    minulla on se jo

  6. Renato

    Pahoittelen häiritsemistä ... Minulla on samanlainen tilanne. Keskustellaan.

  7. Volkis

    Et ole oikeassa. Keskustelemme siitä. Kirjoita minulle pm.



Kirjoittaa viestin