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住你樓下的鄰居為什么比你活得更久?
如果有一棟56層高的高樓讓你選一戶入住,你會(huì)選擇幾樓?不同的人有不同的喜好,有些人喜歡住高層,也有些人喜歡住低層。但如果告訴你,住的越高,壽命越短呢,你又會(huì)選幾樓?
住的越高,壽命越短,也就是說(shuō),拋開(kāi)其他影響壽命的因素不管,住你樓下的鄰居一定活得比你久——聽(tīng)起來(lái)很荒謬,但愛(ài)因斯坦卻告訴我們,這是真的。這是怎么回事呢?
我們都知道,愛(ài)因斯坦有一個(gè)著名的、轟動(dòng)世界的理論,那就是相對(duì)論。
愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn):在不同的運(yùn)行速度下,時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生變化。打個(gè)比方,假設(shè)我現(xiàn)在是靜止不動(dòng)的,而你騎著自行車(chē)前進(jìn),那么你的時(shí)間會(huì)比我的時(shí)間走得慢。對(duì)于在自行車(chē)上的人來(lái)說(shuō),時(shí)間會(huì)變慢,這種物理現(xiàn)象就叫做“時(shí)間膨脹”。
那為什么我們平時(shí)沒(méi)有察覺(jué)這個(gè)現(xiàn)象呢?因?yàn)橄胍兄綍r(shí)間膨脹,有一個(gè)前提條件,就是我們必須以光速前進(jìn),這也是愛(ài)因斯坦相對(duì)論成立的一個(gè)基礎(chǔ)。但顯然,在我們的日常生活所能達(dá)到的運(yùn)動(dòng)速度下,兩個(gè)人之間時(shí)鐘快慢的差別微乎其微,所以我們很難感知到,但這并不是說(shuō)不存在,也就是說(shuō),時(shí)間膨脹依舊是存在的,對(duì)于在自行車(chē)上的人來(lái)說(shuō),時(shí)間就是變慢了,只是我們感受不到。
再舉個(gè)例子,還是兩個(gè)人,如果一個(gè)人依然靜止不動(dòng),但另一個(gè)人乘上一艘極快的宇宙飛船去旅行了,假設(shè)飛船去了離地球最近的星系——距地球約4.4光年的半人馬座阿爾法星,飛船的前進(jìn)速度是光速的0.8倍。等飛船長(zhǎng)途旅行完一趟回來(lái)時(shí),時(shí)間膨脹的現(xiàn)象就會(huì)很明顯了。
具體來(lái)看,在啟程時(shí),這兩個(gè)人是一樣的年齡,但等宇宙飛船旅行一趟再降落地球時(shí),留在地球的那個(gè)已經(jīng)比去宇宙旅行的人老了4歲。地球上已經(jīng)過(guò)去了10年,而在飛船上只過(guò)去了6年,因?yàn)闀r(shí)間對(duì)于兩個(gè)人而言,并不是以同樣的速度在變化的。甚至,如果飛行距離足夠遠(yuǎn)、飛行速度能達(dá)到光速,那么當(dāng)他回來(lái)時(shí),太陽(yáng)可能已經(jīng)變成了一顆紅巨星。
這還不是全部,在相對(duì)論下,除了一個(gè)處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的人會(huì)會(huì)讓時(shí)間變得更慢,一個(gè)更強(qiáng)的引力場(chǎng)也會(huì)讓時(shí)間變得更慢。現(xiàn)在,我們就能回答開(kāi)頭我們提出來(lái)的這個(gè)問(wèn)題了,為什么住你樓下的鄰居為什么比你活得更久?
因?yàn)橐?chǎng)的強(qiáng)度會(huì)隨著到地心距離的增加而減弱,也就是說(shuō),地下室中的時(shí)鐘會(huì)比在頂樓的時(shí)鐘走得慢,所以,住的越低,時(shí)間越慢,自然壽命也越長(zhǎng)。
當(dāng)然,在日常生活中,我們并不能感受到這種時(shí)間變慢的差異,這是因?yàn)榈蛯雍透邔右?chǎng)的差異微乎其微,但這種差異依然是存在的。
而如果我們能處于電影《星際穿越》的場(chǎng)景,那我們就會(huì)明顯感受到這種現(xiàn)象。在電影的一個(gè)情節(jié)里,有一隊(duì)的宇航員需要離開(kāi)飛船,降落在“米勒”星球。這個(gè)星球位于一個(gè)叫“卡岡圖雅”的超大質(zhì)量黑洞中,這里的引力場(chǎng)極強(qiáng)。同時(shí),有一個(gè)宇航員留在了飛船上站崗。對(duì)于離開(kāi)船的那些宇航員來(lái)說(shuō),只過(guò)了一小會(huì)兒,但是當(dāng)他們回到飛船上時(shí),他們發(fā)現(xiàn)站崗的伙伴已經(jīng)變成一位老人了。因?yàn)樵诿桌招乔虻?小時(shí)等于在飛船上的7年。
在地球上,科學(xué)家也通過(guò)高度精確的銫原子鐘證實(shí)了這個(gè)現(xiàn)象??茖W(xué)家把銫原子鐘放在不同的高度上,果然探測(cè)到這些相同的時(shí)鐘之間產(chǎn)生了幾納秒的差異。
現(xiàn)在,如果再給你一次選擇的機(jī)會(huì),面對(duì)一棟56層高的高樓,你會(huì)選擇哪一層入住呢?
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