为啥宇航员不敢从月球看地球(人在月球表面行走会有什么影响)
想必大家对《西游记》中的情节应该都是耳熟能详,其中有一回,说的是孙悟空在天上做弼马温,发现自己官小后,一气之下回到了花果山,明明猴王孙悟空才在天上半月有余,而那些猴子猴孙却已经等了十几年,因为“天上一天,人间一年”,即天上神仙的一天,相当于地上一年的时间。
对于这种说法,在很多神话故事或者影视情节中都有出现,然而现在我们是一个讲究科学的时代,知道这些神话故事都是虚构出来的,那么所谓的“天上一天,人间一年”的说法也是假的吗?在现实生活中,航天员经常会到地球之外去执行任务,如果我们的航天员在月球执行任务时用了一天的时间,那么地球又会过去多久呢?
“天上一天,地上一年”。
历史记载中,关于此说法最早出现在西晋时期的“王质遇仙”的故事中,它是这样描绘的,一位樵夫,名为王质在砍柴的路上遇到了两位正在下棋的“仙人”,而被吸引的看完一局,回到家中发现已经过了数百年,早已经物是人非。
但在这个故事中虽然没有明确提到天上与地上时间的换算,后来,古人通过星辰布局得出了“天上一天地上一年”的说法,为什么会这样呢?
其实是天体的运动造成的,因为古人对时间的划分还比较模糊,一开始还遵循着日出而作,日入而息的生活规律,之后根据太阳位于中天的位置将一天分为了12等分,即我们常说的12时辰,并把同一颗恒星连续两次经过中天的时间间隔叫做恒星日。
受地球自转影响,同一恒星包括太阳到达地球中天时,位置会有所不同,经过推算,发现一个太阳日要比一个恒星日要多运行3分56秒,大约4分钟的时间。
一天4分钟的差距,那么一个月差不多2小时,是古人们的1个时辰。因此古人就认为,天上恒星的1个时辰,相当于地上的一个月,那么天上的一天,正好就是地上的一年,这样看来古人还是挺聪明的。
但更令人意想不到的是,到了现代,这个时间比例其实还是有可能存在的。
根据爱因斯坦的相对论,一个物体的运动速度越快,引力势能就越大,其所使用的时间就会越慢,所以只要你的速度够快,那么时间流逝的速度就会越慢,这种现象就是著名的“钟慢效应”。
而“钟慢效应”有个误区,它并不是指字面意思的“表变慢”,事实上,对于速度快的人A和速度慢的人B来说,他们各自的时钟是正常的,时间也是正常流逝的,没有什么特别之处,但当A和B互相观测彼此的话,或者是将两个不同的参照系对同一件事情的观察,那么感受才是不一样。
简单来说,“钟慢效应”指的是处于高速运动中的A,并没有觉得自己变的慢了,而是处于低速运动中的B感觉到你慢了。
这听上去很神奇,但是要想明显感觉到时间变慢,运动速度就必须非常快,无限接近于光速,而在宏观世界内目前是做不到的,在微观世界内是可以的,科学家们也是通过对宇宙射线的研究,才证明了“钟慢效应”的真实性。
在生活中,受“钟慢效应”的影响,定位系统会产生一定的误差,于是我们经常要消除“钟慢效应”带来的微小影响,来确保定位系统的精确性。
综上所述,速度足够快的话,越接近光速,因为光速被认为是目前最快的速度,就有可能出现时间停滞或者时间越慢的现象,那么就可以达到“天上一天,地上一年”的效果。
月球一天,地球一个月。
地球上,一天是24个小时,一年为365天,其中地球自转代表一天的时间,地球公转代表一年的时间,那么我们航天员到月球上时,一天的时间会发生变化吗?难道“天上一天,地上一年”?如果真的是这样,去月球岂不是会延长寿命了?只是说根本是无稽之谈。
地球上的一天是由地球的自转来决定的,两者时间相同,为23小时56分,我们经常认为是24小时,而在地球运行过程中,面向太阳的那一面为白天。
背对太阳的那一面为黑夜,在地球自转过程中,朝向太阳的面会发生变化,于是就产生了昼夜交替,不同方位的国家也会因此出现时差,比如某个时刻我们是白天,西半球的国家却是晚上,为了避免全球时间混乱,我们统一了一个标准时间,即格林尼治时间。
再来看月球,作为地球的卫星,月球除了要绕地球公转之外,同时也会自转,特殊的是月球的自转速度与其公转速度是一样的,都是27.32天左右,所以月球自转一圈的时间比地球要慢,这就意味着月球上的一天大约为地球上的27天,接近地球的一个月,因此从这来看,“天上一日,人间一年”的说法并不对,反而应该是“天上一日,地上一月”。
除此之外,不说远的,就说太阳系内的其他行星,其自转周期是一般都不相同,与地球的时间相比,自然是各有千秋,那么天上一日,地上应该会有各个时间来对应。
但事实上,在真实世界中,以上情况是不会发生的,月球上的一天就是我们地球上的一天,一个月也是一个月的时间。
虽然太阳系的几大行星,其自转与公转周期与地球相比都是不一样的,但是所度过的时间长度却是相同,因为时间要想变慢,只有速度够快,引力场强大,比如超光速运动,或者黑洞,而在低速的状态下,并没有时间变慢的这种说法。
严格意义来说,那些乘坐载人飞船执行任务的航天员,他们在整天飞行中,时间流逝的速度可能会比我们地面上的慢一些,但是这种“钟慢效应”产生的效果是微乎其微的,都可以完全忽略,因此,可以认为在现实世界中,所有的时间流速都是相同的。
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