Verlangsamen Zeit zum Erliegen mit Relativity
In der Physik ist eine Zeitreise in engem Zusammenhang mit Einsteinsche Relativitätstheorie verknüpft, die Bewegung im Raum ermöglicht, um tatsächlich den Fluss der Zeit verändern. Dieser Effekt ist bekannt als Zeitdilatation
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Zeitdilatation und schwarzes Loch Ereignishorizonte, welche beide im Folgenden erläutert werden, bieten faszinierende Möglichkeiten des menschlichen Lebens erstreckt, und in der Science Fiction haben sie zur Verfügung gestellt lange die Mittel dafür, dass Menschen lange genug leben, von Stern zu Stern zu reisen.
Zeitdilatation: Manchmal sogar die besten Uhren laufen langsam
Der offensichtlichste Fall der Zeit seltsam in der Relativitätstheorie wirkt, und eine, die experimentell bestätigt wurde, ist das Konzept der Zeitdilatation unter speziellen Relativität. Zeitdilatation die Idee ist, dass, wie Sie durch den Raum bewegen, die Zeit selbst anders für das sich bewegende Objekt als das unbewegte Objekt gemessen wird. Für Bewegung, die in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit ist, ist dieser Effekt bemerkbar und ermöglicht es, einen Weg in die Zukunft zu reisen schneller, als wir es normalerweise tun.
Ein Experiment, das dieses seltsame Verhalten bestätigt basiert auf instabilen Teilchen, Pionen und Myonen. Physiker wissen, wie schnell die Partikel würde zerfallen, wenn sie noch saßen, aber wenn sie die Erde in Form von kosmischen Strahlen bombardieren, sie sind sehr schnell zu bewegen. Deren Zerfallsraten stimmen nicht mit den Vorhersagen, aber wenn Sie die spezielle Relativitätstheorie einsetzen und die Zeit aus der Sicht des Teilchens betrachten, die Zeit kommt, wie erwartet.
Tatsächlich Zeitdilatation wird durch eine Reihe von Experimenten bestätigt. In den Hafele-Keating Experimente von 1971, Atomuhren (die sehr präzise) unterwegs waren in entgegengesetzten Richtungen auf Flugzeugen geflogen. Die Zeitunterschiede auf den Uhren gezeigt, infolge ihrer Relativbewegung, eben die Vorhersagen aus Relativitäts abgestimmt. Auch globale Positionierungssystem (GPS) -Satelliten, um dies auszugleichen Zeitdilatation richtig funktionieren. So ist die Zeitdilatation auf sehr solide wissenschaftliche Grundlage.
Zeitdilatation führt zu einer beliebten Form der Zeitreise. Wenn Sie in ein Raumschiff zu bekommen waren, die sehr schnell weg von der Erde gereist, Zeit im Inneren des Schiffes würde im Vergleich zu dem auf der Erde verlangsamen. Sie könnten einen Vorbeiflug an einem nahe gelegenen Stern zu tun und bei nahezu Lichtgeschwindigkeit zur Erde zurückkehren, und ein paar Jahre auf der Erde passieren würde, während möglicherweise nur ein paar Wochen oder Monate für Sie passieren würde, je nachdem, wie schnell Sie wollten und wie weit weg war der star.
Das größte Problem dabei ist, wie ein Schiff bis zu diesen Geschwindigkeiten zu beschleunigen. Wissenschaftler und Science-Fiction-Autoren haben verschiedene Vorschläge für solche Geräte, aber alle sind gut außerhalb des Bereichs von dem, was wir konnten feasibly bauen heute oder in absehbarer Zukunft.
Wie Sie ein Objekt auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigen, erhöht seine Masse auch, was bedeutet es mehr und mehr Energie zu halten, braucht es zu beschleunigen. Diese Formel der Massenzunahme ist ähnlich der Formel, die Zeitdilatation beschreibt, so dies macht es grundsätzlich schwierig, ein erhebliches Maß an Zeitdehnung zu erhalten.
Schwarzes Loch Ereignishorizonte: Ein extra langsame Version der Zeitlupe
Ein weiterer Fall, in dem die Zeit verlangsamt, dieses Mal in der allgemeinen Relativitätstheorie beinhaltet schwarze Löcher. Daran erinnern, dass ein schwarzes Loch Kurven Raumzeit selbst, bis zu dem Punkt, wo selbst Licht nicht entweichen kann. Diese Verbiegung der Raum-Zeit bedeutet, dass Sie ein schwarzes Loch nähern, Zeit verlangsamen wird für Sie nach außen relativ.
Wenn Sie das schwarze Loch näherten sich und Ihrem besten Freund Dean war weit weg zu beobachten (und konnte irgendwie beobachten # 147-sofort, # 148- ohne sich um die Zeitverzögerung von Lichtgeschwindigkeit Sorgen), Dean würde sehen Sie das schwarze Loch nähern, verlangsamen und schließlich zur Ruhe kommen außerhalb davon zu schweben. Durch das Fenster Ihres Raumschiff würde Dean sehen Sie absolut still zu sitzen.
Sie, auf der anderen Seite, würde nichts Besonderes bemerkt - zumindest bis die intensive Schwerkraft des Schwarzen Lochs dich getötet. Aber bis dahin, es wäre sicherlich nicht # 147-Feel # 148- wie Zeit bewegte sich anders. Sie würden nicht wissen, dass, wie Sie das schwarze Loch des Ereignishorizont gleiten vorbei (die Sie möglicherweise nicht einmal bemerken würde), Tausende von Jahren außerhalb des Schwarzen Lochs waren vorbei.