空间站的时间会变慢!航天员驻留半年会有什么变化吗(空间站离地

生活常识 2023-04-16 21:27生活常识www.baidianfengw.cn

空间站离地球有多少公里?空间站的时间会变慢!航天员待半年会怎么样?

神舟13号三人组将在空间站停留长达六个月。空间站距离运行速度约7.68km/s.地面约400公里,如果忽略起飞和降落,以这个速度从北京飞到上海只需要2分多钟。

有朋友提问这么快,这么久,航天员会不会产生时间膨胀,减缓衰老?.

结论时间膨胀是相对其他人而言的,并不会改变自己的生理时间。根据《相对论》,三人组时间流逝相对地面会变慢,但差别几乎可以忽略不计,与地面上的人相比,累积6个月减慢不到1秒。

时间膨胀效应来自《相对论》,爱因斯坦用它重新定义了时间、空间和物质的关系,可以分为“狭义”和“广义”。描述了狭义的“速度时间膨胀效应”和广义的“http://www . Sin /”引力时间膨胀

00-1010速度-时间扩展指空间站的时间膨胀为两者的叠加。.还有一种说法是“http://www . Sin /”,高速运动中的时钟摆动会变慢。003010基于两个公理相对性原理和光速不变原理。“高速运动的物体时间流逝速度会变慢。”是指

在任何匀速直线运动的惯性参考系中,观测到的光速都是一样的,约为30万km/s(真空中)。

这里有一个例子

妹妹在地上。

假设一对动钟变慢乘坐一艘速度为0.866倍光速的宇宙飞船前往星辰大海。临走前,姐姐给了她两个同步的光钟,光钟随着时间上下摆动。

姐姐在飞船上。

光速不变's姐姐看着宇宙飞船,非常震惊,因为她发现了孪生姐妹,姐姐是航天员,由于速度是相对的,所以假设妹妹不动(以妹妹为参考系)。.

由于两个人的光速“C”是一样的,对角线更长(t=斜边/C),飞船上姐姐的光钟轨迹为沿飞船速度方向“斜上斜下”运动可以根据勾股定理计算出自己身边的光钟是“直上直下”的。

如果妹妹认为姐姐的光钟摆动慢了,姐姐衰老的速度将比自己慢。,地球在0.886C远离飞船,姐姐也会发现姐姐的光钟走了对角线,变慢了,所以她应该比姐姐大一岁。

。由于速度是相对的,所以结果是一样的。那么姐姐返航后,谁更大?

答案是妹妹,我们引入第三方“地球”为参考系更好解释,飞船始终是“动钟”,由于动钟变慢,所以重逢时姐姐更年轻。

实验与空间站

速度时间膨胀有点反常识,但1941年就已经被μ子观测实验所证实。μ子是一种极不稳定的粒子,由宇宙射线撞击大气分子所产生,平均寿命只有2.2微秒,衰变之前能移动的距离不到700米。

按理说山顶观测到的μ子,还没到海平面,它们就该消失了。,海平面依然能观测大量μ子,而且只比山顶观测到的少了一点。这是因为μ子速度接近光速,时间膨胀效应使其衰变速度减慢了约10倍

我国空间站速度大约为7.7km/s,看似很快,但相对于光速仅不到十万分之三,所以速度产生的时间膨胀很小。通过速度时间膨胀公式计算,结果约为5.2毫秒(累计6个月的量)。

引力时间膨胀

《广义相对论》讲述了“引力时间膨胀”,引力越大,时间流速越慢。相对于地面上的人员,空间站离地球更远,所受引力更小,时间流速会更快。

物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动。

简单来说时空就像一块海绵,当物质出现在其中,时空就会出扭曲。光总是在时空中寻找两点间最短的路线,在一般情况下(平直时空)它们沿直线传播,但经过质量较大的天体时,光的行进路线会出现明显的偏转。例如黑洞可以让光“只进不出”。

实际上,这是光在扭曲的时空中沿短程线行进的现象,光偏转的角度就是时空的曲率这是引力的本质。由于光经过扭曲时空所需时间更长,所以空间曲率越大,时间流逝就会越慢。

不过,地球的质量在宇宙中连尘埃都排不上。空间站离地面约为400公里,虽然地面引力更大些,但引力产生的时间膨胀非常小。

根据场方程的史瓦西真空解,6个月累计的引力时间膨胀会导致地面比空间站慢0.68ms,或者说空间站比地面快0.68ms。综合速度和引力两个因素,空间站6个月,总计比地面慢4.52ms。航天员,在我们眼里这辈子将会多活4.52ms,但对于他们自身而言依旧不变。这种差别对于人来说可以忽略不计,但对于空间站来说却十分重要。

空间站平均每天比地面慢25.4微秒,根据其高度,定位误差会达到7.6km,6个月不修正将达到1300多公里。卫星发射前都会调慢原子钟的振幅,例如GPS卫星,高数万里,引力时间膨胀占主导,每天都会比地面快38微秒,如果不修正,一天下来地面导航误差能达到10多公里,一不小心就会把汽车引到沟里。

航天员在空间站住多久 航天员空间站待多久

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