Ar yra skirtumas tarp laiko žemėje ir erdvėje?


Atsakymas 1:

Laikas - kaip mes jį žinome, neturi jokios reikšmės kosmose. Tai yra žmogaus samprata, ir mes ją naudojame matuoti intervalą tarp įvykių, judamo objekto greitį ir pan. Vienetai, kuriuos mes naudojame, yra pagrįsti Žemės sukimu jos ašyje (diena - 86 400 sekundžių) ir jos orbita aplink Saulę (per metus - 365,25 dienos). Tai reiškia, kad ir kur bebūtumėte žmonės, ir tikimės patekti į ateitį, laiko vienetai - „antrasis“, „diena“ ir „metai“ gali būti naudojami tik todėl, kad tai yra vienintelis „laikas“, kurį mes žinome ir suprantame. .

Kol erdvėje vyksta judesys, o įvykiai įvyksta ir erdvėje, mes galime juos išmatuoti tik su mums pažįstamu „laiku“ - tol, kol bus sugalvotos kitos matavimo priemonės. Tiesą sakant, net pačioje saulės sistemoje mūsų laiko vienetai neturi reikšmės. „Diena“ ant Merkurijaus yra 1400 mūsų „valandų“, o ant Veneros - 2800 valandų, 25 valandos - ant Marso, o Mėnulyje „diena“ yra lygi 655 valandoms. Geriausias laikrodis Žemėje nenaudingas kitur.

Šiuo metu Visatoje yra tik vienas „laikas“ - tai yra „Žemės laikas“.


Atsakymas 2:

Kl .: koks laiko skirtumas tarp kosmoso ir Žemės?

Skirtumas gali būti be galo kintamas ir priklauso nuo to, kur apibrėžiate „erdvę“ pradėti. „Wikipedia“ duomenimis, labiausiai išorinis sluoksnis, egzosfera, techniškai driekiasi beveik 10 000 km. Tačiau Tarptautinė kosminė stotis (ISS) skrieja 408 km atstumu. Ar ji kosmose, ar ne?

Nustatant laiko skirtumą, turite du veiksnius: objekto greitį ir artumą stipriam gravitacijai. Objektams, esantiems giluminiame gravitacijos šulinyje (Žemės paviršiuje), laikas bus lėtesnis nei aukščiau esančių objektų. Tačiau kai objekto greitis padidėja, laikas sulėtėja.

Pavyzdžiui, ISS metu laikas bėga lėčiau nei žemėje. Nors jis yra 408 km aukštyje (todėl laikas bėgti greičiau), jis taip pat skrieja aplink Žemę greičiu 28 800 km / h (todėl laikas bėga lėčiau). Sujungus du faktorius, ISS per dieną vyksta maždaug 26,46 mikrosekundės (sekundės milijoninės dalys) lėčiau nei žmonėms Žemėje. Robertas Frostas parašė gana gerą atsakymą, kaip apskaičiuoti TKS laiko išplėtimą.

Jei judame toliau, pavyzdžiui, tarkime 20 000 km ten, kur skrieja GPS palydovo žvaigždynas, pamatome, kad laikas bėga greičiau. Dėl sumažėjusio gravitacijos GPS palydovas per dieną skrieja 45 mikrosekundėmis greičiau nei Žemės paviršiuje. Tačiau jie taip pat orbituoja 14 000 km / h greičiu, todėl laikas sulėtėja 7 mikrosekundėmis per dieną, palyginti su sėdėjimu Žemės paviršiuje. Dėl to GSP palydovų laikrodžiai veikia 38 mikrosekundės per dieną greičiau nei čia, Žemėje.

Atsižvelgiant į visa tai, įvyksta įdomus efektas. Netoli Žemės paviršiaus, reikalingas greitis orbitai, laikas gali sulėtėti labiau, nei mažėjantis gravitacija. Tai atsitiks tol, kol pasieksite 9 500 km aukštį, kur abu atstums vienas kitą ir turėsite lygiai tokią pačią laiko pažangą kaip ir Žemės paviršiuje. Važiuokite daugiau nei 9500 km, o orbitos greitis visiškai neprieštarauja greičiui, kurį lemia sumažintas sunkio jėga. Taigi GPS laikrodis juda greičiau.

Visa tai yra pagal stabilių orbitų idėją. Jei galėtumėte paslinkti bet kuriame aukštyje virš Žemės paviršiaus arba jei skraidytumėte greitu laivu į išorę, laiko skirtumai būtų skirtingi.


Atsakymas 3:

Kl .: koks laiko skirtumas tarp kosmoso ir Žemės?

Skirtumas gali būti be galo kintamas ir priklauso nuo to, kur apibrėžiate „erdvę“ pradėti. „Wikipedia“ duomenimis, labiausiai išorinis sluoksnis, egzosfera, techniškai driekiasi beveik 10 000 km. Tačiau Tarptautinė kosminė stotis (ISS) skrieja 408 km atstumu. Ar ji kosmose, ar ne?

Nustatant laiko skirtumą, turite du veiksnius: objekto greitį ir artumą stipriam gravitacijai. Objektams, esantiems giluminiame gravitacijos šulinyje (Žemės paviršiuje), laikas bus lėtesnis nei aukščiau esančių objektų. Tačiau kai objekto greitis padidėja, laikas sulėtėja.

Pavyzdžiui, ISS metu laikas bėga lėčiau nei žemėje. Nors jis yra 408 km aukštyje (todėl laikas bėgti greičiau), jis taip pat skrieja aplink Žemę greičiu 28 800 km / h (todėl laikas bėga lėčiau). Sujungus du faktorius, ISS per dieną vyksta maždaug 26,46 mikrosekundės (sekundės milijoninės dalys) lėčiau nei žmonėms Žemėje. Robertas Frostas parašė gana gerą atsakymą, kaip apskaičiuoti TKS laiko išplėtimą.

Jei judame toliau, pavyzdžiui, tarkime 20 000 km ten, kur skrieja GPS palydovo žvaigždynas, pamatome, kad laikas bėga greičiau. Dėl sumažėjusio gravitacijos GPS palydovas per dieną skrieja 45 mikrosekundėmis greičiau nei Žemės paviršiuje. Tačiau jie taip pat orbituoja 14 000 km / h greičiu, todėl laikas sulėtėja 7 mikrosekundėmis per dieną, palyginti su sėdėjimu Žemės paviršiuje. Dėl to GSP palydovų laikrodžiai veikia 38 mikrosekundės per dieną greičiau nei čia, Žemėje.

Atsižvelgiant į visa tai, įvyksta įdomus efektas. Netoli Žemės paviršiaus, reikalingas greitis orbitai, laikas gali sulėtėti labiau, nei mažėjantis gravitacija. Tai atsitiks tol, kol pasieksite 9 500 km aukštį, kur abu atstums vienas kitą ir turėsite lygiai tokią pačią laiko pažangą kaip ir Žemės paviršiuje. Važiuokite daugiau nei 9500 km, o orbitos greitis visiškai neprieštarauja greičiui, kurį lemia sumažintas sunkio jėga. Taigi GPS laikrodis juda greičiau.

Visa tai yra pagal stabilių orbitų idėją. Jei galėtumėte paslinkti bet kuriame aukštyje virš Žemės paviršiaus arba jei skraidytumėte greitu laivu į išorę, laiko skirtumai būtų skirtingi.