为什么黑洞附近时间变慢,时间变慢怎么理解

黑洞附近的物体会以吸收速度落入黑洞 。时间慢 , 来源于几次可笑的思想实验 。关于飞光钟的实验 , 说切割引力线导致钟变慢 , 时间本身变慢 , 这是很荒谬的 。根据爱因斯坦的广义相对论 , 对于处于不同引力场的观测者来说 , 在强引力场中时间流逝的速度会变慢 , 所以离引力强的黑洞越近 , 时间流逝越慢 。
为什么黑洞会让时间变慢?
因为引力 。根据爱因斯坦的广义相对论 , 对于处在不同引力场中的观察者而言 , 时间流逝速率在强引力场中变慢 , 所以越靠近引力强大的黑洞 , 时间过得就越慢 。引力的本质是时空弯曲 , 质量越大的天体 , 其周围的时间和空间被弯曲得越明显 , 这样其时间就会过得比远离引力场的地方更慢 , 这就是广义相对论所说的引力时间膨胀效应 。事实上 , 这种效应早已得到实验的证实 , 并且也被应用于实际情况之中 。
根据广义相对论 , 如果不考虑天体自转的影响 , 则远离引力场的观察者时间T与靠近引力场的观察者时间t存在如下的关系式其中G是万有引力常数 , M是天体质量 , r是靠近引力场的观察者与天体中心的距离 , c是真空中的光速 。通过这个公式 , 我们可以比较一下地球表面的时钟和远离地球的时钟快慢 。把各项参数代入上式得到T1.000000000696t , 所以如果累积一年 , 地球的引力会使地球表面的时钟走得比远离地球的时钟慢了0.000000000696243600365.25秒0.022秒 。
如果是引力更强的太阳 , 则这个时间差为66.4秒 。此外 , 我们也可以比较一下地面时钟和卫星时钟的快慢 。以GPS卫星为例 , 这些卫星距离地球表面大约20180千米 。通过计算可知 , 地面时钟每天要比GPS时钟走慢45微秒 。考虑到光速高达30万千米每秒 , 所以如果没有消除引力时间膨胀效应的影响 , GPS的定位误差每天累积可达4510^-6300000千米=13.5千米 。
在黑洞周围时间变慢了 那为什么对我们来说黑洞可以吸收物质?
时间没有快慢之说 , 永远均匀流逝 。速度有快慢 。黑洞附近的物体会以吸快速度坠入黑洞 。时间变慢来源于几个可笑的思想实验 。这几个实验都是拿运动小物体当参照物 , 违背了基本科学原理 。描述光的运动应以光所处惯性系为参照物才有意义 。在此不一一细说 。就说那个飞行光钟实验 , 把切割引力线导致时钟变慢说成时间本身变慢 , 是荒谬的 。
靠近黑洞 , 时间变慢怎么理解?太抽象了?
其实并没有太抽象 , 一切源于引力根据爱因斯坦的广义相对论 , 对于处在不同引力场中的观察者而言 , 时间流逝速率在强引力场中变慢 , 所以越靠近引力强大的黑洞 , 时间过得就越慢 。引力的本质是时空弯曲 , 质量越大的天体 , 其周围的时间和空间被弯曲得越明显 , 这样其时间就会过得比远离引力场的地方更慢 , 这就是广义相对论所说的引力时间膨胀效应 。
事实上 , 这种效应早已得到实验的证实 , 并且也被应用于实际情况之中 。根据广义相对论 , 如果不考虑天体自转的影响 , 则远离引力场的观察者时间T与靠近引力场的观察者时间t存在如下的关系式其中G是万有引力常数 , M是天体质量 , r是靠近引力场的观察者与天体中心的距离 , c是真空中的光速 。通过这个公式 , 我们可以比较一下地球表面的时钟和远离地球的时钟快慢 。

推荐阅读