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验证狭义相对论的实验大体上分为六大类:①相对性原理的实验检验;②光速不变原理的实验检验;③时间膨胀实验;④缓慢运动媒质的电磁现象实验;⑤相对论力学实验;⑥光子静止质量上限的实验。关于相对性原理的实验检验,电动力学和光学的很多例子,特别是运动物体的电磁感应现象,都是很有说服力的,不再赘述,着重说明其余五大类的验证实验来源:https://wzwebi.com/cshi/202501-421.html。 有关电子静止质量的实验都没有观察到光子有静质量,因此只给出了光子静质量的上限。对库仑定律的检验给出的上限是 1.6×10-47克,根据银河系旋臂磁场范围对光子静质量上限做的估计约为10-59克。 来源:https://wzwebi.com/cshi/202501-930.html
除了上述六类主要的实验外,还有其他形式的实验来源:https://wzwebi.com/cshi/202501-373.html。所有这些实验都没有观察到同狭义相对论有什么矛盾。此外,狭义相对论在相对论性量子力学、量子场论、粒子物理学、天文学、天体物理学、相对论性热力学和相对论性统计力学等领域中的成功应用,也都为它的正确性提供了丰富的证据。
虽然狭义相对论在理论的逻辑结构和形式上是很完美的,在实验上已有了非常牢固的基础,但人们仍对它不断深入进行研究:理论方面,探讨它在新领域中的应用;实验方面,使用新的观测方法和提高了测量精度的方法,更精密地检验它的正确性。此外还有不少实验试图观察超光速现象,但至今并没有得到令人信服的结果。来源:https://yz66.net/cshi/202501-1989.html
来源:https://wzwebi.com/cshi/202501-1059.html这种现象是真实存在的,并不是科幻思想,而是真实的科学理论来源:https://wzwebi.com/cshi/202501-1301.html。是由于引力过大造成的“引力时间膨胀”效应,简单说,就是引力越大,时间就过得越慢,具体慢多少,有一个具体公式可以加以计算,这里不再列举,有兴趣的可以搜索计算,并不难!来源:https://wzwebi.com/cshi/202501-1297.html
这个现象源自爱因斯坦的广义相对论,被称之为引力时间膨胀效应来源:https://yz66.net/xwzx/202501-2358.html。相对论表明,时空都是相对的,宇宙中没有绝对统一的时间流逝速率来源:https://wzwebi.com/cshi/202501-503.html。来源:https://wzwebi.com/cshi/202501-1110.html
对于处在不同引力场中的观察者,他们之间的时间流逝速率是不同的。在弱引力场中的观察者会测得强引力场中的时间流逝速率慢于自己,而且引力场越强,时间过得越慢。换言之,远离大质量天体的时钟走得比靠近该天体的时钟更快。
引力时间膨胀效应已经被实验所证实,而且也被应用于实际之中。虽然地球在其周围所产生的引力场较弱,但依然可以测得这种现象。例如,GPS卫星距离地球表面大约两万公里,它们所处的引力场要弱于地球表面,所以GPS卫星携带的时钟走得比地面时钟更快,通过计算可知,卫星时钟每天累计快了大约45微秒。
虽然这个差别很小,但要知道光速大约为30万千米每秒,因此,由于引力时间膨胀效应,GPS卫星每天累计的定位误差达到了13.5千米。可见,如果不对GPS卫星的时钟进行校准,就无法实现准确定位(另外还需考虑狭义相对论带来的时间膨胀效应)。
在**《星际穿越》中,主角等人在穿过虫洞之后先去了米勒行星来源:https://yz66.net/xwzx/202501-3942.html。这颗行星十分特别,因为它绕着一个名为卡冈都亚的黑洞运动。
由于黑洞产生的引力场极强,米勒行星又十分靠近这个黑洞,所以导致这颗星球上的时间流逝速率远远慢于地球上,从而使得米勒行星上的一个小时相当于地球上的七年,两者相差了6.1万倍。
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