2013年8月8日星期四

減慢時間 - 哈斐勒基亭實驗

當物件的速度越快,物件所經歷的時間便會越慢,這已被哈斐勒 基亭實驗所證實。但到底,讓人類乘搭一架快過光速的太空船追回時間,又可否真的時間旅行呢?


速度越快,時間越慢
當物件的速度越快,物件所經歷的時間便會越慢。甚至,當物件的速度接近光速的99%時,時間的減慢速度可以以幾何級數上升。這可從愛因斯坦相對論的兩條算式中計算出來。


以上程式理論,已由1971年所做的哈斐勒 基亭實驗(Hafele-Keating experiment)得到完美的證實。



哈斐勒 基亭實驗
哈斐勒 基亭實驗是指,由兩位科學家,哈斐勒和基亭以證實以上兩條方程式而作的實驗,實驗結果已經刊登於1972年7月14日的《Nature》科學雜誌中。實驗結果證實,相對論的兩條程式完全正確。

實驗由美國海軍天文台 (United States Naval Observary) 所計劃,以三個極之精確,時間同步的放射性銫原子鐘作實驗。原子鐘的誤差率低至37億年誤差不超過1秒。

進行實驗時,將一個原子鐘放在實驗室內,作為相對「靜止」的樣本。另外兩個分別放在兩架飛機上,一架向東飛行,一架向西飛行,都是環繞地球飛行一周後,才返回原地。再比較兩個在飛機上的原子鐘,與在地面上的原子鐘的時間偏差。



根據相對論程式的預測,向東行的飛機上的原子鐘會慢 40+-23 納秒。而向西飛行的飛機上的原子鐘會快 275+-21 納秒。(一納秒 nanosecond 即十億分之一秒)

實驗後發現,向東行的飛機上原子鐘,平均慢了 59+-10 納秒。而向西行的飛機上原子鐘快了 273+-7 納秒。結果完在落在相對論程式預測範圍之內,也證明了當物件的速度越快,物件所經歷的時間便會越慢。



快過光速,可否真的時間旅行呢?

當物件的速度接近光速的99%時,時間的減慢速度可以以幾何級數上升。於是,有人提出,若果可以讓人類乘搭一架快過光速的太空船追回時間,就可以進行時間旅行。到底,這是否真的可行呢?

從以上實驗結論來說,理論上是可行的。但其實,當有物件以光速移動,它很有可能會立即消失於宇宙之內。因為,科學家發現所以物質最小的單位,比原子更小的單位是能量。

能量=功率 x 時間
 ( Energy = Power x time)

當沒有時間,就沒有能量,物件就會消失於我們認知的「現實」裡。

所以,科幻片所形容的,讓人類肉身回到過去或去到未來,是不可能的。事實上,神只允許某種程度的時間旅行,那就是思想上的時間旅行。若有興趣,請網誌內留意其他文章。

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3 則留言:

  1. 回覆
    1. 不是的,當接近光速的99%時,時間只會大幅度減慢。
      當物件=光速的話,時間=0
      由於能量=功率 x 時間
      所以能量=0
      所以物件很有可能會消失,不能時間旅行

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