时间膨胀
发布日期：2019-02-06 18:03:46编辑：音乐人
概括：这道题是池顾现同学的课后物理练习题，主要是关于时间膨胀，指导老师为厍老师。时间膨胀是说时间并不是永远以人们感受到的现在的这种速度进行的，它也会发生变化。它一般是和速度有关的。速度越快，越接近于极限速度，时间就会越慢(这里有个名词：极限速度，人们所处宇宙的极限速度是光速，但并不是所有的宇宙其极限速度都是光速，可能更快。也可能更慢。
题目：时间膨胀
解：时间膨胀是相对论效应的一个特别引人注意的例证.
20世纪初,爱因斯坦就认识到,我们的时空观并不完善.他是通过分析电和磁相结合产生电磁辐射（例如光辐射）特性的规律得出这个结论的.他认为,如果光在一切测量中具有协调一致的特性的话,在物理学中光速必定扮演着主要角色.特别是,真空中的光速必须不变,无论光源和观察者做什么样的相对运动,真空光速总是每秒三十万千米.爱因斯坦考虑了当人们在高速运动时会出现什么现象.我们通常会认为,光波的速度因与我们运动的方向相同或相反或取各种中间角度而有所不同.令人惊奇的是,爱因斯坦却认为事实上不会是这样.
17世纪,牛顿曾提出过一个相对性的经典说法.当时他主张,作为参照基准的参考框架,无论做什么样的匀速直线运动,都不会对实验（包括物理的运动）产生影响.爱因斯坦认为这种说法与他的电磁学理论格格不入,当他试图搞清楚以光速运动的观察者所看到的光波将会是什么样时,他遇到了纠缠不清的情景.于是他清醒地认识到,为了在物理学领域取得协调一致的答案,就不能把空间只是看成供我们生活居住的容器.它还必须具有某些特性,例如人们以高速运动时,时间尺度将会改变,同时,空间尺度也会改变.在这个意义上,空间和时间是缠绕在一起的,空间和时间原是同一件事物不同的相对表现形式.
我们完全清楚,在平常的生活中看不出空间和时间有这种畸变.这是因为我们不涉及已接近光速运动的事物.事实上,相对论现象的特性由物体速度与光速平方之比这样一个比率来决定.当所研究的物体的运动速度超过光速的十分之一时,这个比率才变得重要,因为此时该比率增大到百分之一以上.这样的高速领域几乎只局限在高能物理学家们的经验中.由于我们通常不会涉及这样高的速度,所以狭义相对论的许多结论都使我们感到惊奇.实际上,这些结论确实有些复杂,但早已证实了狭义相对论的完美,并且在处理低速运动时又几乎严格地与我们所熟悉的物理规律一致.
时间膨胀是相对论效应的一个特别引人注意的例证,它是首先在宇宙射线中观测到的.我们注意到,在相对论中,空间和时间的尺度随着观察者速度的改变而改变.例如,假定我们测量正向着我们运动的一只时钟所表明的时间,我们就会发现它要比另一只同我们相对静止的正常走时的时钟走得慢些.另一方面,假定我们也以这只运动时钟的速度和它一同运动,它的走时又回到十分正常.我们不会见到普通时钟以光速向我们飞来,但是放射性衰变就像时钟,这是因为放射性物质包含着一个完全确定的时间标尺,也就是它的半衰期.当我们对向我们飞来的宇宙射线M作测量时,发现它的半衰期要比在实验室中测出的22微秒长很多.在这个意义上,从我们观察者的观点来看,M内部的时钟确实是走得慢些.时间进程拉长了,就是说时间膨胀了.
举一反三
例1： 有谁能解释一下时间膨胀效应,最好能举个例子[物理练习题]
思路提示：
时间膨胀是说时间并不是永远以人们感受到的现在的这种速度进行的,它也会发生变化.它一般是和速度有关的.速度越快,越接近于极限速度,时间就会越慢(这里有个名词：极限速度,人们所处宇宙的极限速度是光速,但并不是所有的宇宙其极限速度都是光速,可能更快.也可能更慢.举个设想的例子说吧,假如有一个人一分钟的心跳是60下,当他高速运动时,如果速度足够大,他的心跳可能会变成40下,20下,甚至更慢.因为随速度的增加,他的时间变慢了.他自身的新陈代谢也随之变慢.这样,相对于他的时间就发生了膨胀.
例2： 初中物理,水的反膨胀现象到底是怎么回事?请给解释解释,谢谢[物理练习题]
思路提示：
一般物质是温度越低体积越小,从而密度越大,而水分子间存在氢键,这是一种特定物质中才会有的分子间引力,温度下降时,水分子间距离减小,达到氢键的作用范围,因此水分子在氢键的作用下排列就会规则起来,这就使得水分子不能有效占据空隙,而必须按照特定规则排列,这种作用使得水体积增大.综合这两种作用,就可以解释水的反膨胀现象以及冰的密度比水大的现象了.
氢键你到高中才能了解一点,有兴趣去百科下
例3： 【什么现象说明声音传播需要时间】[物理练习题]
思路提示：
站在山的对面,面向山吼一声,过会儿才听见回声.
例4： 【从影响消费的因素角度说明国家所采取的措施对扩大消费需求有何作用】[政治练习题]
思路提示：
1、根本因素是经济发展水平.
2、主要因素之一是收入水平.
表现一：当前可支配收入.因此大力发展经济,增加人们的可支配收入,有利于提高人民的消费水平.
例5： 【运用债券的供求理论说明,为什么利率是顺周期的?（即经济扩张是,利率上升）】[政治练习题]
思路提示：
在经济扩张期,企业由于需要增加资金以应付企业扩张,会加大债券的发行,即供给.在供给增加的情况下,企业需要以更高的利率来吸引投资者.从而造成利率上升.
相关思考练习题：
题1：什么是时间膨胀
点拨：时间膨胀：是说时间并不是永远以人们感受到的现在的这种速度进行的，它也会发生变化。它一般是和速度有关的。速度越快，越接近于极限速度——光速，时间就会越慢。 简介： 光波的速度因与我们运动的方向相同或相反或取各种中间角度而有所不同。令...
题2：谁能简单地给我解释一下时间膨胀的概念，急！
点拨：狭义相对论说，运动时钟的“指针”行走的速率比时钟静止时的速率慢，这就是时钟变慢或时间膨胀 是一种表明了时间的相对性的说法
题3：解释：时间膨胀。
点拨：解释: 时间膨胀是说时间并不是永远以我们感受到的现在的这种速度进行的,它也会发生变化.它一般是和速度有关的.速度越快,越接近于极限速度,时间就会越慢(这里有个名词:极限速度.我们所处宇宙的极限速度是光速,但并不是所有的宇宙其极限速度都是光...
题4：时间为什么会膨胀！！
点拨：时间膨胀是说时间并不是永远以人们感受到的现在的这种速度进行的，它也会发生变化。它一般是和速度有关的。速度越快，越接近于极限速度，时间就会越慢(这里有个名词：极限速度，人们所处宇宙的极限速度是光速，但并不是所有的宇宙其极限速度都是...
题5：求时间膨胀公式。
点拨：洛仑兹变换是狭义相对论的基础,任何狭义相对论的问题都可以用洛仑兹变换解决.时间膨胀只不过是变换的特殊情况,即对两个事件用两次变换,变换的时间间隔就是膨胀的时间,特别的是在一个系中两个变换的空间坐标差为0,不要把时间[膨胀当作特别的公式,...