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如果地球的自转速度变慢十倍,地球上的时间会不会变慢十倍?
时间,地球,速度如果地球的自转速度变慢十倍,地球上的时间会不会变慢十倍?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
中国古代计仪器有两类,一类是太阳钟,一类是机械钟,前者的代表是日晷,后者比如水钟。两者是有差异的,太阳钟的时间和地球自转的时间是相关的,所以如果地球自转慢了或者快了,日晷的时间就会完全不一样,而且日晷晚上就没法用了!
水钟则以漏水为计时的方式,比如有泄水型和受水型,它们的计时方式是与水流量大小或者容器刻度以及重力等有关系,与地球自转速度关系不大(自转速度会造成重力差异)。
因此如果用水钟的话,理论上时间和地球自转没啥大关系,简单的说,假如地球自转速度慢十倍的话,用日晷的朋友已经饿死三次了,但用水钟的朋友应该还过得好好的!
所以说计时方式的不同和时间给我们的印象差异很大,但对于真正的时间来说是不会有区别的,因为一秒或者一分钟甚至一天的定义都和地球自转有些关系,但真正的一秒和地球自转关系不大,因为现代对于秒的定义是:
铯133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应的辐射的9,192,631,770个周期的持续时间为一秒的标准
这个周期受到地球的自转影响极小,根据相对论效应,它会受到地球的引力和自转速度影响,但地球引力强度与自转速度,这在宏观意义上是一个可以可以忽略的数值,而且是自转速度越高,那么这时间就过得越慢,而自转速度越慢则时间过得越靠近正常状态。
自转和生命有么有关系?
假如地球自转速度慢十倍的话,这就比较有意思了,因为地球诞生的时候刚好相反,地球自转速度太高!其实无论是太高或者太低都有一个严重的问题:
自转速度太高:昼夜交替太快,不利于生命形成自转速度太低:会出现白昼时间也黑夜时间过长,夜间温度下降,出现类似极昼的寒冷气候,同样不利于生命诞生。早期地球自转过快,幸亏后来忒伊亚撞击了地球,形成了月球,被月球引力拖拽逐渐减低了自转速度!假如地球从现在开始比之前慢十倍的速度自转的话,其实眼前的问题比未来的低温或者高温问题更严峻,因为这会导致一个很严重的后果,即:
自转变慢,海水回落,赤道地区海水向两极回流,造成高纬度区域超级洪水,《流浪地球》中海平面上升300米是完全有可能的,当然另一个结果是赤道地区的地面隆起也会逐渐回落,但两者有一个落差,所以于事无补。如果突然变慢,那么自转速度的惯量将引起更严重的后果,因为地球自转变慢了,但海水和外层地壳以下停不下来,所以这个问题更严重。所以未来如果十天才自转一周的话,估计农业是没法玩了,因为植物在夜间可能会冻死,河流在夜间可能会结冰,太阳出来又晒十天,只要几年可能植物就死得差不多了,那么未来的农业将会面临一个极其严峻的问题,无法在全球人口和粮食供给上形成平衡,你猜会发生什么事情?
另外还有一个问题,地球自转仍然在继续变慢,未来还真有可能停止转动,不过那实在是太久了,以现代人类生命来说,这是一个不用去考虑的时间。
真的慢十倍地球要以多快的速度自转?
即使地球自转真的变慢十倍,那么人也不能多活十倍时间,假如按天计算,人的寿命减少了十倍,但其实时间都没变,因为生理活动并不会产生改变,它以自身的时间参考系工作,但可以根据相对论中的超高速速度运行时时间变慢的原则,想要真正时间变慢只要地球加快自转即可,当自转线速度非常接近光速时,即可实现时间变慢的效果,而且从两极到赤道的时间比例并不一样,而且你想多少时间交换比都可以,因为两极自转轴上的线速度是0,那就是普通时空,而赤道上时间交换比慢十倍,只要在赤道呆一天,那么两极就过了十天,是不是很好玩?
但要注意下的是,地球的自转线速度只要再加快16倍,那么地球就该解体了,因为地表速度就已经达到了第一宇宙速度7.9千米/秒,此时引力和“离心力”平衡,再加快,那么它们都要离开地球了,当无限接近光速时,估计早就飞出银河系了吧......
恭喜各位,可以免费傲游宇宙了!
回答于 2019-09-11 08:43:50
假如地球的自转速度变慢十倍,就意味着白昼和黑夜的时长都变长了十倍,一天成为了240个小时,每过1天就相当于目前过了10天。因此如果以“天”为单位来考虑的话,的确可以认为时间变慢了十倍。除外,无论以年、月还是小时为单位来考虑都不行。
因为年是按照地球公转来计算的;月是按照月球公转周期来计算的;小时则纯粹是人为制定的,都与地球自转周期无关。
不过,我总觉得你想问的好像不是这个,而是在《狭义相对论》中的“时间膨胀效应”下,时间的流速会不会由于地球转速降低而变慢,是吗?
假如是的话,我可以明确地告诉你:你把速度和时间的关系搞反了——速度越快时间就越慢。假如地球的自转速度变慢十倍,时间只会相应地变快,但也绝不可能因此而变快十倍,而是其差异几乎可以忽略不计。
事实上,在地球自转的过程中,位于不同纬度的地点,线速度本来就是不一致的——这一点应该不难想到,毕竟地球是球状的,赤道地区的周长远远大于南北两极,同样以15°/小时的平均角速度在旋转,赤道部分的线速度自然大于靠近两极的地方。
地球赤道的线速度为1670公里/小时,而两极最极端部分的线速度为0,相差何止10倍?倘若时间流速会因此而相差10倍,那么假如某个极地考察队去南极停留1年,居住在赤道部分的人才只过了1个多月,这简直就是闻所未闻的事情,不是么?
但尽管如此,赤道的时间的确比两极流逝得更慢,只不过这种微弱的差异需要精度极高的计时器才能察觉出来——假如我们把两台铯原子钟分别放在赤道和南极进行测试,经过一段时间譬如1年之后,就会发现赤道的钟比南极的钟走时更慢一些。
至于具体慢多少我无法给出答案,因为计算非常复杂。但不需要计算也能知道绝不会大到需要以“倍”来衡量——事实恰恰相反,差异小到最多只能以“纳秒”来计算。
换言之,哪怕用1年来进行测试,赤道的时间也最多只会比南北极慢几千或几万纳秒,而1秒=1000000000纳秒,可见这种时间差异即便存在,于人类而言也没有任何意义。
你可以通过上面这张动图品一下两极和赤道的线速度差异,细品。
值得一提的是,或许没有人在赤道和南北极做过时间膨胀效应的检验,但的确有人通过其他方式进行过相关测试。
1971年10月,美国海军天文台(USNO)的物理学家乔·哈菲尔(Joseph·Hafele)和理查·基廷(Richard·Keating)带着四台小型铯原子钟乘坐客机进行了两次环球旅行,目的就是为了检验在客机的速度及高度的影响下,时间膨胀效应是否与相对论的计算结果相吻合。
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