Newsletter subscribe
Tag: time dilation

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#17 บทที่ 2 อวกาศ-เวลา : การยืดออกของเวลา

Posted: 12/01/2021 at 13:26   /   A Brief History of Time, Universe

การคาดการณ์อีกประการหนึ่งของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปคือเวลาควรจะช้าลงเมื่อเข้าใกล้วัตถุขนาดใหญ่เช่นโลก เนื่องจากมีความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานของแสงและความถี่ของมัน (นั่นคือจำนวนคลื่นของแสงต่อวินาที) ยิ่งพลังงานมากความถี่ก็จะยิ่งสูงขึ้น เมื่อแสงเดินทางขึ้นไปในสนามโน้มถ่วงของโลก มันจะสูญเสียพลังงานเพื่อหนีจากสนามโน้มถ่วงของโลก ทำให้ความถี่ของมันก็จะลดลง (ซึ่งหมายความว่าระยะเวลาระหว่างยอดคลื่นลูกหนึ่งและยอดคลื่นถัดไปจะเพิ่มขึ้น) สำหรับผู้สังเกตการณ์ที่อยู่เหนือพื้นโลกดูเหมือนว่าทุกสิ่งที่อยู่ด้านล่างเกิดขึ้นช้ากว่าจุดที่ผู้สังเกตการณ์อยู่ การทำนายนี้ได้รับการทดสอบในปี 1962 โดยใช้นาฬิกาคู่หนึ่งที่มีความแม่นยำสูงซึ่งติดตั้งที่ด้านบนและด้านล่างของหอส่งน้ำ พบว่านาฬิกาที่อยู่ด้านล่างซึ่งอยู่ใกล้พื้นโลกทำงานช้ากว่านาฬิกาที่อยู่ด้านบนตามคำทำนายในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ในปัจจุบันความแตกต่างของความเร็วของนาฬิกาที่ระดับความสูงต่างกันเหนือพื้นโลกมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่งต่อระบบนำทางสำหรับดาวเทียม หากใครละเลยการคาดการณ์ของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ตำแหน่งจุดบอกพิกัดที่คำนวณได้จะคลาดเคลื่อนไปหลายไมล์ทีเดียว! กฎการเคลื่อนที่ของนิวตันยุติความคิดเรื่องตำแหน่งสัมบูรณ์ (absolute position) ในอวกาศ ทฤษฎีสัมพัทธภาพยุติความคิดเรื่องเวลาสัมบูรณ์ (absolute time) พิจารณาฝาแฝดคู่หนึ่ง สมมติว่าแฝดคนหนึ่งไปอาศัยอยู่บนยอดเขาในขณะที่อีกคนอยู่ที่ระดับน้ำทะเล แฝดคนแรกจะอายุเร็วกว่าคนที่สอง ดังนั้นหากพวกเขาพบกันอีกคนหนึ่งจะแก่กว่าอีกคน ในกรณีนี้ความแตกต่างของอายุมีเพียงเล็กน้อยมาก แต่ความแตกต่างของอายุจะมากกว่านี้มาก ถ้าฝาแฝดคนใดคนหนึ่งเดินทางไกลในยานอวกาศด้วยความเร็วใกล้เคียงความเร็วแสง เมื่อเขากลับมาเขาจะเด็กกว่าคนที่อยู่บนโลกมาก สิ่งนี้เรียกว่า twin paradox ในทฤษฎีสัมพัทธภาพ จริงๆแล้วไม่มีเวลาที่แน่นอน แต่และคนจะมีเวลาในการวัดของตัวเอง ขึ้นอยู่กับว่าเขาอยู่ที่ไหนและเคลื่อนไหวอย่างไร   Gravitational Redshift youtube.com ปรากฏการณ์ Gravitational redshift เกิดจากอนุภาคของแสงหรือโฟตอนเมื่อเดินทางผ่านวัตถุที่มีมวลมาก มันจะตกลงไปในบ่อความโน้มถ่วง (gravitational well) ที่เกิดจากการโค้งงอของอวกาศ-เวลา สิ่งที่เกิดขึ้นคือมันพยายามปีนออกจากบ่อความโน้มถ่วง โฟตอนต้องใช้พลังงานในการหลบหนี แต่ในเวลาเดียวกันโฟตอนไม่สามารถลดความเร็วลงได้ มันต้องเดินทางที่ความเร็วแสงเสมอ เนื่องจากพลังงานเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่คลื่น […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#8 ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ ตอนที่ 3 Velocity Time Dilation

Posted: 28/03/2020 at 16:36   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

จาก ” กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#7 ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ตอนที่ 2 ” ไอน์สไตน์ใช้การทดลองทางความคิดมาแสดงให้เห็นว่า เวลามีความสัมพันธ์กันหรือสัมพัทธ์กัน  Time is relative! เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นพร้อมกันในกรอบอ้างอิงหนึ่ง จะเกิดขึ้นไม่พร้อมกันในกรอบอ้างอิงอื่น และไอน์สไตน์ยังได้แสดงให้เห็นว่า ไม่มีอะไรที่เป็นการเคลื่อนที่สัมบูรณ์ หรือการอยู่กับที่สัมบูรณ์ การเคลื่อนที่ทั้งหมดมีความสัมพันธ์หรือสัมพัทธ์กัน Motion is relative!  สมมติฐานในทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษมี 2 ข้อดังนี้ 1) กฎทั้งหมดทางฟิสิกส์จะเหมือนกันในทุกกรอบอ้างอิงเฉื่อย 2) ความเร็วของแสงในสูญญากาศมีค่าคงที่ (ค่าเดียวคือ c = 300,000,000 เมตร/วินาที) และความเร็วของแสงไม่ขึ้นกับการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดแสงนั้นหรือการเคลื่อนที่ของผู้สังเกตุการณ์ จากสมมุติฐานที่สอง ไอน์สไตน์กล่าวว่า “ไม่มีสิ่งใดเคลื่อนที่เร็วกว่าแสง”     ONUKA – TIME     การทดลองทางความคิดของไอน์สไตน์ที่นำไปสู่การยืดออกของเวลาอันเนื่องจากความเร็ว (Einstein’s thought experiment leading to Velocity Time Dilation)    quora.com quora.com […]

No Comments read more