百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



在赤道上的时钟会比在极点慢吗? 第1页

  

user avatar   cui-kai-feng 网友的相关建议: 
      

恭喜你发现了盲点!

这是爱因斯坦都曾经犯下的错误 (民科狂喜:爱因斯坦再度跌落神坛! [狗头])。

在他 1905 著名的论文《论动体的电动力学》中他提到:“……我们可以断定:在赤道上 的摆轮钟 ,比起放在两极的一只在性能上完全一样的钟来,在别的条件都相同的情况下,它要走得慢些,不过所差的量非常之小。”

然后稍微算一下就知道,460 m/s 的速度造成的时间频移已经达到了 的水平,这种水平的钟每 2.5 万年就会误差1秒,当代商用的随便什么原子钟都能达到这个水平,所以如果爱因斯坦是对的话,实验早就做了。

事实上,人们的时钟技术刚一达标,关于相对论的检验就堪称遍地开花,但结果完全背离了爱因斯坦 1905 年的预言:地球表面的时间和纬度完全无关,只同海拔高度,飞机速度(如果实验在飞机上做的话)有关。

这里的巧妙之处在于:地球是个椭球,赤道比极点距离地心远了差不多 21 公里!所以虽然线速度更快,会导致其时间变慢,但是距离地心更远又会导致其时间更快,而这两个效应刚!好!抵!消!

而这 并非巧合。

因为,地球变成椭球正是来自于其自转,为了维持自身的稳定,广义相对论要求一个旋转的流体球的表面必然是在引力场中的等势面,因为如不然,引力势能的梯度方向一定会有作用力,从而把地球拉成等势面的样子。而在引力势的等势面上,时间总是相等的。

如果希望了解更多,这篇文章有非常仔细的计算:

"The equivalence principle as a stepping stone from special to general relativity: A Socratic dialog", S. P. Drake, Am. J. Phys. 74(1), January 2006

PS: 这个问题的一个很棒的解释我居然是在 “地球是平的协会(Flat Earth society)”官网上找到的,实在不懂这帮人什么神仙逻辑。不过感谢题主有趣的问题给我带来了今日份的快乐[微笑]。




  

相关话题

  从相对论我们知道牛顿力学是错的,可为什么现在学校大学以下还只教经典力学呢?就因为“真理”太难学吗? 
  如何直观地感受光速? 
  为什么真空中光速是恒定的? 
  量子纠缠为什么不能用于瞬时通讯? 
  假如我想自制一台粒子加速器,应该怎么做? 
  广义相对论场方程看上去很简洁,但是实际上这个方程到底有多复杂? 
  光速为什么不变,为什么相对论可以构建出一个完备理论体系,量子理论诸多现象背后的物理原因是什么? 
  为什么超光速不能实现? 
  作为一个物理系的大学生,学完狭义相对论之后对其完全不能理解,正常吗? 
  爱因斯坦作为一个物理学家,他的数学水平有多高? 

前一个讨论
对于中小学校园安全,如何改善,大家有什么建议?
下一个讨论
透明物体和白色物体,一个透过所有光,一个反射所有光,为什么一个看起来是透明的,一个看起来是白色的?





© 2025-04-04 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2025-04-04 - tinynew.org. 保留所有权利