關於時間膨脹有真實的例子嗎？

01-11

對相對論的疑問，時間膨脹取決於速度，但那種速度人類科技無法達到也未曾達到，那麼這個理論在沒有實際例子的證明下究竟是否可信。

大多數人會覺得，愛因斯坦相對論主要應用於高速狀態、微觀世界和宇觀世界，離我們的日常生活似乎很遙遠。其實不然，它也有貼近我們生活的一面，其中一個著名的例子就是全球定位系統（GPS）。GPS的誤差來源里有一項是相對論效應的影響，通過修正相對論效應可以得到更準確的定位結果。

愛因斯坦的時間和空間一體化理論表明，衛星鐘和接收機所處的狀態(運動速度和重力位)不同，會造成衛星鐘和接收機鍾之間的相對誤差。由於GPS定位是依靠衛星上面的原子鐘提供的精確時間來實現的，而導航定位的精度取決於原子鐘的準確度，所以要提供精確的衛星定位服務就需要考慮相對論效應。

狹義相對論認為高速移動物體的時間流逝得比靜止的要慢。每個GPS衛星時速為1.4萬千米，根據狹義相對論，它的星載原子鐘每天要比地球上的鐘慢7微秒。另一方面，廣義相對論認為引力對時間施加的影響更大，GPS衛星位於距離地面大約2萬千米的太空中，由於GPS衛星的原子鐘比在地球表面的原子鐘重力位高，星載時鐘每天要快45微秒。兩者綜合的結果是，星載時鐘每天大約比地面鐘快38微秒。

這個時差看似微不足道，但如果我們考慮到GPS系統要求納秒級的時間精度，這個誤差就非常可觀了。38微秒等於38000納秒，如果不加以校正的話，GPS系統每天將累積大約10千米的定位誤差，這會大大影響人們的正常使用。因此，為了得到準確的GPS數據，將星載時鐘每天撥回38微秒的修正項必須計算在內。

為此，在GPS衛星發射前，要先把其時鐘的走動頻率調慢。此外，GPS衛星的運行軌道並非完美的圓形，有的時候離地心近，有的時候離地心遠，考慮到重力位的波動，GPS導航儀在定位時還必須根據相對論進行計算，糾正這一誤差。

一般說來，GPS接受器準確度在30米之內就意味著它已經利用了相對論效應。

由於廣域增強系統依賴從地面基站發出的額外信號，以地面時間為基準，與衛星鐘時間無關。因此配備了這種系統的GPS接收器，就不存在相對論效應了。

由此可見，GPS的使用既離不開狹義相對論，也離不開廣義相對論。早在1955年就有物理學家提出可以通過在衛星上放置原子鐘來驗證廣義相對論，GPS實現了這一設想，並讓普通人也能親身體驗到相對論的威力。

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/relativ/muon.html

看來我有必要給出珍藏已久的鏈接了

Experimental Basis of Special Relativity

裡面有關於狹義相對論的很多實驗驗證！！！

GPS衛星，根據狹義相對論，在地球上看衛星，慢7微秒/天，GPS衛星位於距離地面大約2萬千米的太空中。根據廣義相對論，物質質量的存在會造成時空的彎曲，質量越大，距離越近，就彎曲得越厲害，時間則會越慢。受地球質量的影響，在地球表面的時空要比GPS衛星所在的時空更加彎曲，這樣，從地球上看，GPS衛星上的時鐘就要走得比較快，用廣義相對論的公式可以計算出，每天快大約45微秒。同時考慮了狹義相對論和廣義相對論後，GPS衛星時鐘每天還要快上大約38微秒，這似乎微不足道，但是如果我們考慮到GPS系統必須達到的時間精度是納秒級的，這個誤差就非常可觀了（38微秒等於38000納秒）。如果不校正的話，GPS系統每天將會累積大約10千米的定位誤差，是沒有用的。為此，在GPS衛星發射前，要先把其時鐘的走動頻率調慢100億分之4.465，把10.23兆赫調為10.22999999543兆赫。

本答案來自guokr的zorkist，原鏈接：http://m.guokr.com/post/89562/

比如宇宙射線中的繆子。muon子的壽命為2.2微秒，這就意味著muon子運動很短的距離就發生了衰變。然而，人們可以在海平面處甚至地下探測到muon子。正是由於存在相對論時間膨脹效應，接近光速運動的muon子的壽命在觀察者所在的參考系內大大的延長。

人造衛星那個速度/加速度已經有明顯的相對論效應了，上面的時鐘都要調整。。

時間膨脹，無論速度的大與小都會出現這種效應。只不過沒有達到相對論速度（光速的幾分之幾），效應就會不明顯。這種效應已經證實了。兩個相同的表，一個放上飛船，一個靜止，飛船上的表要比靜止的轉得慢；航天員搭乘飛船，回來後發現比原來的同齡人年輕······

時間膨脹也可以從理論上解釋。光以光速運動，對於光來說時間是靜止的。無限接近於光速，時間也就無限接近於靜止

告訴你們N年前提出的「時間膨脹」效應是怎麼來的，純屬個人邏輯推斷，不過完全符合現在的物理邏輯…首先，關於「運動中的人的時間流逝會比較慢」，這個是相對性的，大家要明白，物理加速後質量會增大（該論已被證明），質量相對增大就會對時空造成一定程度上的相對壓縮（關於這個請參考黑洞的運作），運動物體內的時空運轉就會被相對減速（為什麼會被相對減速？試想一下一個畫面，一艘船從漩渦的一頭直徑開往另一頭，當然現實中這樣現象船肯定是不保了，不過這裡暫不討論這件事，我們假設這隻船可以直徑同過…漩渦旋轉扭曲了大海本來的平面，導致了相同範圍空間的路徑多了一個「凹」的緯度，在這個範圍內從一頭穿過另一頭的路徑就變長了，然而相對正常時空里的海平面來說，就是船在經過扭曲後的大海里花費的時間比沒扭曲的平面大海的時間要長，所以會相對地扭曲範圍以外的時空流逝就比較快…高中沒畢業表達水平不怎麼樣請海涵！），隨著運作時間的延長，效果就會越來越明顯，物體質量越大，運動速度越快，它的內部時空流逝相對外部就會越慢，這不僅適用於宇宙，也適用於地球內，關於某世紀2人帶原子鐘繞地球一圈回到原地發現時間差就是個好例子，雖然飛機速度不怎麼樣，但也相對它沒飛時增加了質量，雖然影響很小，卻也確實地出現了小偏差，原理就擺在那兒，速度導致質量增加，質量導致時空扭曲。能量扭曲空間實質上是減緩了內部時間流逝（在扭曲力度足夠強的情況下，大家可以想像一下裡邊是個被封印了的結界空間~），這個技術只能把扭曲範圍內的事物帶到相對「未來」，按理講應該是沒有回到過去的功能。本人無能…不過本論點支持後世去驗證！

答主愚見：按相對論的理論，這個世界的時間像一張充滿褶皺的紙，不同的物體，只要速度不相同，它們的時間也不相同。一個人行走起來的時候，頭部的局部時間也和腳的局部時間不相同。

我覺得這一切都歸結於相對論把光速相對自己定義為常數這一(主觀?)條件，不以這個主觀觀察到的結果分析會更好理解。

如果以一個不存在的客觀第三者角度(上帝視角)觀察，只不過是對於接近光速運動的那個物體(人)，由於光的速度相對於那個物體(人)變慢了，導致依託於光的那區域內的所有物理規則都變慢了。因為血液的流淌速度，大腦神經元的傳遞速度也同樣變慢，只是是那個區域內的人主觀感覺不到而已。因為連他的思考都變慢了，包括區域內的鐘錶。

所以忽略一些物理細節大膽做個假設，假如一個人的神經元傳遞速度和所有代謝活動都加速到現在的很多倍，保險點100倍吧，別人會看到你動作非常快，是原來的100倍，會看到你1年的時間內從嬰兒變成老人。而這個人(快速運動?)對時間的感覺是由神經元傳遞的速度決定的，他自己感覺這自己正常的活了100年，而周圍的人血流的速度和思考的速度都比自己慢，甚至如果他不停下來原地站幾個小時他們就看不見自己。

所以說相對論的那些結論要歸於一個它規定的(客觀?)條件，我們觀察到且只能觀察到光在真空中的速度是恆定的。(只不過是我們觀察的同時無法置身於它的影響之外)

由於一直無法認定相對論中光速不變的這一(客觀)事實，所以閱讀這方面的書籍一直都存在一個障礙，自己繞圈子。

會有不同觀點，歡迎討論。

腦洞開一下，我來說說個人的想法。

一、我先假設幾個例子（不合理、有錯誤歡迎指出加討論）。

1、一個人乘坐在超高速飛行的飛行器上收看一場球賽直播。等看到球賽終場哨響就立馬飛抵球場上空。由於此人乘坐的飛行器速度很快，如果根據相對論運動的物體時間會變慢並且運動越快時間越慢，那麼，此人在飛行中看了90分鐘的直播到球場上空時，球場是不是人早走光了甚至是物是人非了？

2、科學家們意外發現地球附近有個蟲洞，蟲洞另一邊有個星球，它不遠處有個黑洞，由於這個星球離黑洞較近，受黑洞強大的引力場影響，這個星球上人呆一小時，地球上就過了7年，對，就和電影《星際穿越》上的一樣。科學家們派了幾個探險者去了一趟該星球，並把他們在星球上活動的畫面實時傳回地球。幾個探險者在該星球轉了轉，覺得沒什麼新奇的，一小時後就回地球了。可地球上已是七年之後。那麼，地球上的人們是不是在用七年的時間看他們在那個星球的活動影像？那得是多慢的慢動作？

3、你坐在高科技飛機上同步0度經線繞地球高速飛行，嗯，一分鐘能繞好幾圈。從看到太陽剛剛升起（在某一位置）一直到太陽下山又再升起（在同一位置）。地球剛好自轉一周。地球上是一天過去了，那你坐在飛機上是不是也是一天呢？時間為什麼沒有因為你高速運動而變慢？或者說你繞圈時已經歷了N個白天黑夜不是一天而是幾百天幾年了。那時間是變快了嗎？

4、一個有超級飛行能力的原子鐘決定繞赤道飛行一周，他給自己設定的速度是每秒40076千米，剛好繞赤道一圈。他以即定速度完成飛行後發現，咦，一秒鐘還沒到啊，這不科學啊。由於高速運動使原子鐘時間變慢了，那他的速度到底怎麼算？如果這個老屌的原子鐘上還有一個控制速度的儀器，只要一個速度勻速飛行，嗯，只能每秒飛40076千米，那又會出現什麼情況？

5、一個壽命只有一秒的粒子正以光速（300000千米每秒）憂傷的飛行著，當他飛行距離達到300000千米時，驚喜的發現，自己的時間變慢了，還有0點幾秒的生命。那我再飛一會兒。。等他的時間到了一秒之後死亡時，他已是比光速還快的物質了。感謝廣義相對論。

。。。

二、幾個疑問。

1、各個物體有各自的時間嗎？不是我們說的地球上的時間么？一天，一小時以及一分一秒不是以地球自轉為參照的嗎？

2、物體的運動是相對的，那怎麼來判定物體做了高速運動而使時間改變了呢？

3、一個放在地面的靜止的原子鐘，與放在高空高速運行的衛星內部的相對於衛星也是靜止的原子鐘，除去地球引力的影響有什麼不同？是什麼能量讓他把時間變慢？

4、時間本就是我們人類設定的量，而不是測定的，怎麼會膨脹或壓縮呢？

。。。

相對論說，時間膨脹不僅和速度有關，還和引力/加速度有關。。。。。。

這個有證明過。一中接近光速運動的α粒子的衰變時期很短，但卻能在低層大氣中找到他，證明了相對論是對的。其次，上個世紀也有人用兩個銫原子鐘，一個放在飛機上繞地飛行兩周，一個在地面上相對地球靜止，最終確確實實發現他們存在時間差，而這差值剛好與時間膨脹公式所得出的值是相符的。

個人愚見，歡迎討論。我個人對相對論的理解只是民科+腦洞大開。

在我們可以理解的這個宇宙中，根本沒有時間膨脹、收縮、變快或者變慢。只有一個統一的時空，否則這個宇宙早就四分五裂成無數碎片、無數平行宇宙了。（至於平行宇宙是否存在，不在這個話題討論範圍之內）。

在微觀程度上，如何定義時間，到現在還沒有一個一致性的定論。

1967年，國際計量大會決定採用原子秒定義取代曆書時秒定義。即將銫-133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷相對應輻射的9192631770個周期所持續的時間定義為一秒。

而這個「超精細能級之間躍遷相對應輻射的周期」如果在不同的速度下，有了不同的結果，就導致了在觀測時間的不一致。