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固有时间和协调时间

时间:2022-01-31 百科知识 版权反馈
【摘要】:一个地面上的观察者,在介子进入到一个探测器之前,能够跟踪介子的一段(重建的)“生命”!这段生命(重建出)的流逝有十几微秒。在这个结果中没有任何异常:所谓介子的“一生”,是其固有的生命历史的持续,是只能由介子“从它自己的角度”测量(或感受)的。物理学家所能测量的,正如我们前文提到过的,是他所观察到的介子生命历史在他自己固有时间里的持续。但这两个时间之间完全没有关系,它们都不构成时间。
固有时间和协调时间_海滩上的爱因斯坦

当物质以非常快的速度(接近光速)运动时,时空的特性就以我们有时称为“相对论效应”的形态很明显地显现出来。因为它们清楚地展现出“共同时间”并不存在,这些效应经常会使非物理学家迷失。天体物理学、空间物理学和加速粒子物理学(在太空或实验室中)都有许多这方面的实例。

我们就以宇宙射线为例。这些带电高能粒子在太空中传播。当它们的轨迹到达地球时,它们会与位于海拔上万米的地球上层大气中的原子相互作用。有些碰撞能散发出足够的能量从而产生新的粒子。在这些新粒子中,我们可以找到介子,这种粒子与电子相似,但质量是电子的207倍。介子是不稳定的:它们平均只能生存1.5微秒(一秒的百万分之一),随后就会瓦解。

一旦在高空中形成,介子就以接近光速的速度来到地表;其中一部分进入到探测器。一个地面上的观察者(在实验室里的物理学家),在介子进入到一个探测器之前,能够跟踪介子的一段(重建的)“生命”!这段生命(重建出)的流逝有十几微秒。在这个结果中没有任何异常:所谓介子的“一生”(1.5微秒),是其固有的生命历史的持续,是只能由介子“从它自己的角度”测量(或感受)的。任何观察者都没有办法介入(除非他与介子的轨迹相同)。物理学家所能测量的,正如我们前文提到过的,是他所观察到的介子生命历史在他自己固有时间里的持续。介子与观察者各自感受着他们固有时间的流逝。但这两个时间之间完全没有关系,它们都不构成时间。

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