如果要問人類歷史上最偉大的科學(xué)家有誰?相信很多人一定會(huì)說牛頓和愛因斯坦,的確這兩位科學(xué)家對(duì)人類的影響太大了,牛頓的出現(xiàn)給人類打開了宇宙的大門,讓人類知道了宇宙的基本定律,而愛因斯坦的出現(xiàn)給人類探索宇宙指明了方向,現(xiàn)在人類探索宇宙基本上都是按照愛因斯坦的理論去進(jìn)行的,愛因斯坦最出名的理論就是《相對(duì)論》,一直以來,人類都認(rèn)為時(shí)間流逝是不變的,但是愛因斯坦認(rèn)為,時(shí)間的流逝會(huì)隨著引力和速度的變化而變化,如果按照愛因斯坦的說法,那么對(duì)于同一個(gè)物體來說,只要它的速度越快,那么它所用的時(shí)間就越少。
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這種現(xiàn)象被愛因斯坦稱為是時(shí)間膨脹,這個(gè)理論最開始提出的時(shí)候,很多科學(xué)家都不敢相信,因?yàn)檫@個(gè)理論直接顛覆了人類的傳統(tǒng)認(rèn)知,在狹義相對(duì)論中,愛因斯坦主要闡述了速度和時(shí)間的關(guān)系,愛因斯坦認(rèn)為時(shí)間、空間、物質(zhì)都是相對(duì)的,相對(duì)論中給出引力時(shí)間膨脹公式為:t'=t*√(1-2GM/rc),在這個(gè)公式中,t'是重力時(shí)間膨脹效應(yīng)的值,t是觀測(cè)者在低重力慣性系統(tǒng)中的時(shí)間流逝值,G是萬有引力常數(shù),取值是6.67x10^-11N·m/kg;M為天體質(zhì)量;r為天體半徑;c為光速。
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在我們的傳統(tǒng)認(rèn)知中。光速就代表了時(shí)間,光速是人類在宇宙中發(fā)現(xiàn)的最快飛行速度,光速大約是每秒30萬千米,相當(dāng)于光速一秒鐘能夠繞地球七圈半,對(duì)于人類來說光速非常快,根據(jù)愛因斯坦的時(shí)間膨脹效應(yīng)公式我們能夠得出,當(dāng)一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到光速一半時(shí),時(shí)間膨脹率就達(dá)到1.15倍,也就是比我們平時(shí)所用的時(shí)間慢了百分之15,假如說我們乘坐這樣的飛船在宇宙中飛行,我們飛行一年的時(shí)間,其實(shí)在地球上已經(jīng)過去了1.15年,在很多科幻電影中我們能夠看到。
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男主角乘坐光速飛行在宇宙中旅行很多年,等到他再次回到地球時(shí),地球上曾經(jīng)和他同齡的人都已經(jīng)老了,根據(jù)愛因斯坦的時(shí)間膨脹效應(yīng)公式,我們能夠知道,當(dāng)飛船的飛行速度達(dá)到0.9倍時(shí),時(shí)間膨脹效應(yīng)會(huì)慢2.29倍,當(dāng)飛船速度達(dá)到光速的0.99倍時(shí),時(shí)間膨脹的效應(yīng)會(huì)慢7倍,當(dāng)飛船速度達(dá)到光速的0.9999倍時(shí),時(shí)間膨脹的效應(yīng)會(huì)慢70倍,當(dāng)飛船速度達(dá)到光速的0.999999999999999倍時(shí),時(shí)間膨脹的效應(yīng)會(huì)慢707萬倍,如果說人類的飛行速度能夠達(dá)到光速最大值,那么人類的壽命就可以大大的增加。
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看到這里可能很多人會(huì)產(chǎn)生一個(gè)疑問,就是為什么人類的飛行速度無法超越光速,只能夠無限接近光速,因?yàn)楦鶕?jù)愛因斯坦的理論,當(dāng)一個(gè)物體的飛行速度達(dá)到光速時(shí),它的質(zhì)量就會(huì)變得無限大,在現(xiàn)在的物理學(xué)上,根本不存在無限大的物質(zhì),所以人類的飛行速度最快只能夠無限接近光速,根本無法達(dá)到光速,更不可能超越光速,在理論上,如果人類的飛行速度能夠超越光速,那么我們就能夠回到過去。不過即使我們能夠回到過去,但是我們也只能夠看到過去發(fā)生的事情,但是無法改變事實(shí)。
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通過愛因斯坦的理論,我們能夠知道,時(shí)間并不是恒定不變的,時(shí)間會(huì)根據(jù)引力和速度而改變,為了證明愛因斯坦的理論是對(duì)的,科學(xué)家們還專門做了實(shí)驗(yàn),在1971年的時(shí)候,科學(xué)家首次進(jìn)行了原子鐘飛行實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中他們讓兩架裝有原子鐘的飛機(jī)分別從東、西兩個(gè)方向飛行,在飛行一段時(shí)間后,將兩架飛機(jī)上的原子鐘和地面上的原子鐘時(shí)間進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)和愛因斯坦的理論完全吻合。
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后來科學(xué)家為了獲得更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),科學(xué)家在1980年的時(shí)候,將氫原子鐘發(fā)射到10000公里的高空中,這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也和理論值完美吻合,誤差只有百分之0.007,通過多次實(shí)驗(yàn),科學(xué)家們最終證實(shí)了愛因斯坦的理論是對(duì)的,我們很難想象在100多年前,愛因斯坦利用公式就已經(jīng)計(jì)算出這個(gè)結(jié)果來了,愛因斯坦之所以偉大,不僅僅是因?yàn)樗?dāng)時(shí)做出的貢獻(xiàn)很大,他對(duì)人類的影響一直流傳到現(xiàn)在,在愛因斯坦的相對(duì)論中,有很多預(yù)言都是證實(shí)了,比如說黑洞、引力波等等。
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在100多年前的時(shí)候,愛因斯坦就利用公式計(jì)算出了黑洞的存在,但是由于當(dāng)時(shí)人類的科技不夠發(fā)達(dá),所以當(dāng)時(shí)科學(xué)家并沒有在宇宙中找到黑洞,但是在2019年的時(shí)候,科學(xué)家拍到了宇宙中黑洞的照片,這也證實(shí)了愛因斯坦的猜想是對(duì)的,黑洞確實(shí)存在宇宙中,目前人類對(duì)黑洞的了解還比較膚淺,現(xiàn)在我們知道,黑洞能夠吞噬宇宙中的一切物質(zhì),包括光,任何物質(zhì)只要進(jìn)入黑洞的視界范圍,就會(huì)被黑洞的引力所吞噬,除此之外,引力波也被科學(xué)家證實(shí)了。
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在2016年2月11日,美國科學(xué)家宣布他們探測(cè)到了引力波的存在,在100多年前,愛因斯坦預(yù)言:只要是有質(zhì)量的物體,就能夠?qū)е聲r(shí)空彎曲,而這種彎曲能夠形成一個(gè)向外無限延伸的場(chǎng),所有物體包括光都只能夠在這個(gè)彎曲的時(shí)空中沿著短程線運(yùn)動(dòng),而這個(gè)時(shí)候時(shí)空彎曲的效果就會(huì)以引力的方式表現(xiàn)出來,其實(shí)對(duì)于普通物體來說,它們發(fā)出的引力波非常小,我們根本無法感覺到,也很難被檢測(cè)到,科學(xué)家檢測(cè)到引力波是通過兩顆中子星軌道變化才發(fā)現(xiàn)的。不過這一發(fā)現(xiàn)也對(duì)人類探索宇宙提供了很大的幫助。
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在愛因斯坦的相對(duì)論中,提到很多神秘的天體,除了這些之外還有蟲洞,愛因斯坦認(rèn)為宇宙中應(yīng)該存在一種能夠穿越時(shí)空的隧道,而這個(gè)隧道就是蟲洞,有不少人認(rèn)為,黑洞可能就是蟲洞的入口,在黑洞的另一端還存在一種神秘的天體白洞,黑洞和白洞連接在一起就形成了蟲洞,不過到目前為止,蟲洞還沒有被科學(xué)家發(fā)現(xiàn),不過人類的科技在不斷的進(jìn)步,未來隨著人類科技的不斷提升,說不定我們能夠找到蟲洞,如果蟲洞能夠被證實(shí),那么愛因斯坦的成就可能會(huì)超過牛頓,對(duì)此大家有什么看法嗎?
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