重力が時間をどのように変化させるか:重力時間拡張として知られている効果
重力は単なる力ではありません。
あなたは映画Interstellarを見て、それがどのように可能であったか疑問に思って出てきましたか? 一つの惑星で一時間が過ぎ、七年が地球上で過ぎることを理解するのは気が遠くなるようなものです。
説明は、科学者が重力時間拡張と呼ぶものに帰着します。 この効果は、重力質量から異なる距離で観測者によって二つのイベントの間に経過した時間の量を測定します。, 言い換えれば、重力が最も強いところでは時間が遅くなりますが、これは重力が時空を曲げるためです。
このように考える—時間は簡単な方程式に従います:
速度=距離/時間
光(この場合、速度)は常に一定であり、毎秒180,000マイルの速度で移動します。 一つは点aと点bの間を移動する弱い重力場で、もう一つは点cと点dの間を移動する強い重力場です。,
cとdの間のパスは、空間と時間の湾曲のために長くなるため、光が二つの点の間を移動するのに時間がかかります。 この効果は複数の実験によって証明され、私達のほとんどがほとんど毎日使用する何かを動かし、維持するのに使用されている:GPS。
全地球測位システム(GPS)衛星は、地球の表面から約12,550マイル上に配置されているため、地球の重力場に近くありません。, これらの衛星の時計は地球の表面の時計より速く刻む従って科学者は地球の表面に送り返されるGPSデータに一致する時間があることを保障するために衛星プログラムに訂正を入れた。 この修正がなければ、GPS衛星は私たちがそれらを知っている有用なツールではありません。
あなたが強い重力場を持つ遠くの惑星に旅行することを決めた場合、重力時間拡張があなたが長生きするのに役立つことを望んでいますか? それが可能であったとしても(そしてそれは私たちの現在の技術ではありません)、あなたは地球に比べて長く生きるだけです。, 人間はまだ70–100年の寿命しか持っていません。
私たちの太陽系と最大の重力質量を持つ惑星、木星を見てみると、私たちがそこに移動することができた場合、私たちは地球に対してどのくらい長く生きることが期待できますか? ニールdeGrasseタイソンによると、それはわずか数分でしょう。
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