三体网 www.santiwang.com 探索|宇宙|奥秘 三体网讯 小三 爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论,并在1915年提出广义相对论,爱因斯坦的相对论解释了物体在时间和空间上的行为,并被用于预测和解释黑洞的存在,引力对光线的弯曲以及水星怪异的运转轨道。一提到爱因斯坦的相对论,我们联想到的往往是宇宙、维度这类高大上的事儿,似乎很高深,也离我们很远。但其实,相对论本身就是用于解释现实世界中的物理现象的,所以日常生活中的一些事儿,往往就隐含了相对论的奥秘。 1.全球定位系统(GPS) 为了让你汽车的GPS导航尽可能的精确,在轨运行的卫星必须考虑相对论效应。卫星虽然没有以接近光速的速度运动,但是其速度依然很快,会有狭义相对论中的钟慢效应,要进行相应的修正。另外,还要考虑到地球引力对信号传输的影响,这属于广义相对论的范畴。为了尽可能的消除误差,卫星上的时钟要精确到纳秒。因为卫星在离地球20300公里的上空以大约10000km/h的速度运转,这会导致每天产生一个约4微秒的时间膨胀,再加上引力的影响,误差将上升到7微秒,也就是7000纳秒。 2.黄金的颜色 大多数金属有光泽是因为原子的电子在不同能级进行跃迁。有些光子打在金属上被吸收,并以更长的波长的形式被重新放射。金属于重原子,其内部电子运动速度快,相对论效益增强,质量增加、长度收缩,从而导致电子动能增加且运转路径变短,使得内部轨道电子的能量更接近外部电子的能量,最终吸收和放射波长更长的光。 3.金不易腐蚀 相对论对金的电子的效益同时也是其耐腐蚀性的原因。尽管金原子的外层有一个电子,但它却不会像钙或锂那样活跃。因为在相对论的作用下,其电子变得更“重”了,且更加靠近其原子核了。这也就导致了其最外层电子没那么容易脱离,即金不易于与其他物质发生反应。 4.汞是一种液体 类似于金,汞也是一种重原子,它们的电子电子速度高导致质量的增加,使其更加靠近原子核。又因为汞的原子之间的键相对较弱,导致汞在较低温度下无法形成固态,通常都是以液态的形式存在。 5.老式电视机 曾记否?几年前的电视和显示器用的都是阴极射线管屏幕。其成像原理是通过阴极射线管发射电子,打在带有磁性的荧光屏幕上,每个电子都会产生一个亮点。这些电子的速度是极其高的,可高达光速的30%,因此相对论相应相当显著,这也导致了厂商们必须把这一因素考虑进去。 这就是科学,来源于生活,亦回归于生活! |
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