Examine 是一份免费的每周通讯,以怀疑的、基于证据的眼光报道科学,每周二发送。您正在阅读摘录 - 注册即可将整份时事通讯发送到您的收件箱中。
杰兰特·刘易斯研究古老的巨大黑洞。类星体比我们的太阳系大一点,比十亿个太阳重一些,位于遥远星系的中心,它们在那里慢慢撕裂并吞噬附近的恒星。
当气体和物质滚向黑洞时在重力作用下,它会粉碎在一起,直到达到极高的温度并点燃,在黑暗中心周围形成一个火晕。该洞本身以接近光速的速度喷出等离子体射流。
每个类星体都以自己的节奏脉动。跟踪这些节奏,你就可以跟踪宇宙中的时间。
在最古老的类星体中,从一开始就是恒星怪物,这些脉冲似乎运行得很慢——比应有的慢得多。刘易斯在《自然天文学》周二发表的一篇论文中指出,仔细观察表明,早期宇宙的时间似乎比今天的时间慢五倍。
如何实现的? “这总是要追溯到爱因斯坦,不是吗?”悉尼大学物理学院和悉尼天文研究所的天体物理学教授刘易斯说。
时间过得很慢
让我们从伟大的数学家艾萨克·牛顿开始。在他的时代(1643-1727),科学家们认为时间是绝对的。 有一个通用的滴答作响的时钟。无论你身处宇宙何处,时间都以相同的速度流逝。
时间是恒定且绝对的。
广告在瑞士专利局工作的一年时间里,阿尔伯特·爱因斯坦改变了这一切。
他认为光速是绝对的,其他一切(包括时间和空间)都是可变的。
想象一下您正在以 100 公里/小时的速度驾驶汽车。您旁边的汽车的速度为 110 公里/小时 – 但如果您盯着窗外看,它只以 10 公里/小时的速度从你身边经过。
光是恒定的。无论你走得多快,如果你看一束光,它总是会以相同的速度移动:每秒 299,792,458 米。
这似乎不可能,但这是我们宇宙的物理学特征。接受它。
回到刘易斯的类星体。
当他观察那些距离大爆炸较近的较老的类星体时,它们的滴答声似乎减慢了。
< p>但是科学家们知道类星体的速度不会减慢。发生了什么?
有两件事,一件事容易理解,另一件事很难(说真的,我花了很多时间来思考这个问题)。
首先,宇宙——时空的结构——正在膨胀。 “你可以想象太空有某种程度的伸展,”刘易斯说。
这意味着滴答作响的类星体离地球越来越远。类星体本身并没有移动——空间只是在拉伸。
每次类星体滴答作响时,来自该滴答声的光都会传播得更远,因为宇宙更大。从地球上看,蜱虫的速度似乎越来越慢。对我们来说,类星体看起来正在减速。
这很简单。到目前为止?
现在,我们进入难点了。
类星体的滴答声对我们来说似乎正在减慢。假设刘易斯坐在悉尼大学的天文台里,拿出手表并计时。 勾勾勾勾。 他每 10 秒数一次。
但想象一下,你正在绕类星体运行,看着光线射入太空。从你的角度来看,并没有放缓。类星体的滴答声很好而且很规律。每秒一格。从你的角度来看,地球上的时钟似乎走得很慢。
哪个时钟是正确的?根据爱因斯坦的说法,两个时钟都是正确的。
“每个人都认为对方的时钟走得很慢。这就是它的相对论——这与你的相对观点有关。”昆士兰大学天体物理学家塔玛拉·戴维斯教授说。
这不是一种视错觉或廉价的把戏。这是我们宇宙的一个真实特征。
我们可以在 1971 年进行的 Hafele-Keating 实验中看到这一点。两名物理学家乘坐喷气式客机起飞,旁边的座位上绑着巨大的原子钟,然后飞往世界各地,朝相反的方向飞行。
当他们返回时,他们发现了ti他们的时钟上的时间与未完成旅行的原子钟上的时间不同。因为它们的移动速度(稍微)接近光速,所以随着时间的推移,它们的移动速度稍微慢一些。
但是……怎么做?
这一切是如何工作的?
加载爱因斯坦证明,时间和空间是同一个:时空。
当我们在空间中移动时,我们也在时间中移动。
想象一下走上一组的楼梯。您正在三个维度中移动:长度、高度和时间。
现在,即使您站着不动,您仍然在时空中移动 - 并且始终以相同的固定速率(光速)移动。
因为我们在时空中移动的速度是固定的,所以当我们在空间中移动更快时,我们在时间中移动会更慢。
Examine 是一份免费的每周通讯,以怀疑的、基于证据的眼光报道科学,每周二发送。您正在阅读摘录 - 注册即可将整份新闻通讯发送到您的收件箱中。
澳洲中文论坛热点
- 悉尼部份城铁将封闭一年,华人区受影响!只能乘巴士(组图)
- 据《逐日电讯报》报导,从明年年中开始,因为从Bankstown和Sydenham的城铁将因Metro South West革新名目而
- 联邦政客们具有多少房产?
- 据本月早些时分报导,绿党副首领、参议员Mehreen Faruqi已获准在Port Macquarie联系其房产并建造三栋投资联