美国留学

参宿四是猎户座阿尔法星，一颗距地球约724 光年的红色超巨星。近年来，她一直是手机新闻的常客。大家津津乐道的，是她多变的“气质”。就像宇宙中的星星一样，让人捉摸不透，让人流连忘返。冬季三角和冬季钻石，参宿四是中间的一个（irentals）。在关于参宿四何时会爆炸成为超新星的讨论中，我们经常看到的评论是：“也许参宿四已经爆炸了，但它的灿烂光芒还没有到达地球。”那么，这个说法是否正确呢？要回答这个问题，我们首先要通过广泛的科普和学前教育来讨论一下牛顿的绝对时空理论和爱因斯坦的相对时空理论。教育界，大家都知道艾萨克·牛顿发现万有引力的故事；但作为一位真正伟大的数学家，牛顿对科学的贡献远不止于此，牛顿于1687年撰写并首次发表了他最重要的著作《自然哲学的数学原理》，该书备受赞誉。作为科学界最伟大的著作之一，《自然哲学的数学原理》，1725年版（jonkers）在这部著作中，牛顿给出了经典力学的八个定义，并在解释了这八个定义后，建立了完整的经典力学公理体系；后记他写下了这样的话：“我没有定义时间、空间、地点和运动，因为它们是众所周知的。唯一需要说的是，普通人除了通过可感知的物体之外无法想象这些量，因此为了消除误解，将这些量分为绝对量和相对量、实量和表观量、数学量和普遍量。 “牛顿给出了自己对绝对时间、空间、位置和运动的定义。该定义还确立了经典力学适用的空间和时间的范围，即绝对空间和时间。在绝对空间和时间中，绝对时间和绝对时间绝对空间是独立的，彼此之间没有直接关系，因此，空间是寂静的、绝对的，时间是统一的、绝对的，时间的测量不随参照系的变化而变化，长度的测量也无关。可以这样理解：空间就像物质的辉煌舞台，而时间就像墙上的时钟，两者共同构建了物质秩序。物理学家甚至天文学家数百年来的思维模式简介“你和一个美丽的女孩坐在公园的长椅上，感觉就像只过去了一分钟； “你在炉子旁边坐一分钟，却感觉好像过去了一个小时。”19世纪末，经典物理学发展接近顶峰，人们认为波的传播依赖于介质，比如水随着光的波动理论的流行，人们提出了一种称为“以太”的介质来解释光的传播方式，这种以太被认为存在于绝对空间中并帮助我们理解。迈克尔逊-莫雷实验，也称为以太漂移实验，在检验牛顿的绝对空间和时间概念中发挥了重要作用，其主要目的是测量地球相对于绝对空间的移动速度。然而奇怪的是，在这两个实验中，光波在传播时都没有表现出相位差，结果似乎为零，这令人费解，因为我们知道地球绕太阳运行的速度超过每秒30公里，所以。它显然不可能在所谓的以太中保持静止。这一实验结果对牛顿的绝对时空观提出了巨大的挑战。

迈克尔逊和莫利的干涉仪装置（凯斯西储大学） 当大多数物理学家努力解决“以太”理论的重大困难时，爱因斯坦在他的文章《论动体的电动力学》中提出了狭义相对论，提出了全新的空间和宇宙观。时间：狭义相对论告诉我们，时间和空间的间隔是相对的，同时性也是相对的；唯一的绝对常数是物理定律和真空中的光速，这被称为相对论原理。从数学上来说，光速是通过以下公式计算的： 这个计算过程是基于经典电动力学；由于相对论原理的规定，无论任何参考系，物理定律都保持不变，因此电动力学不会改变。据此计算出的光速自然会保持不变。该理论从科学角度提出了相对性原理和光速不变原理，否定了伽利略变换下的绝对时空观。这个理论解决了“以太”理论的问题，因为从相对论的角度来看，以太根本不存在。事实上，迈克尔逊-莫雷实验恰好证实了狭义相对论。在这种新的相对时空观中，时间和空间是紧密相连的，并且它们都随着参照对象的不同而变化。狭义相对论对时空相对论的解释主要集中在时间延迟效应和尺度缩短效应上。公式如下： 其中，这个最常见的东西被定义为洛伦兹因子： 作为延伸，我们来解释一下如何利用光速不变原理来理解时间延迟效应。假设有一艘从地球出发的航天器，同时有一束来自同一方向的光束。飞船上和地球上都有观察者A和B。航天器的速度v接近光速。现在，地球上的观察者B发现：由于飞船的速度极其接近光速，所以光需要很长的时间才能将差距拉大到一定的距离d。这个时间可以计算为： 与飞船上的观察者A相比： 发现光相对其的速度仍然是c，同样到距离d的时间如下： 显然： t

https://www.cdstm.cn/theme/hellosky/201202/t20120203_452125.html 以它为例，其前身超新星SN 1054在公元1054年被观测到。假设它距离地球精确为6500光年，那么截至今天（公元2023年），它的年龄有多大呢？大多数人都能轻松回答这个问题：6500+2023-1054=7469（年）。这个答案的前提很明显：我们和目标天体在同一时间，两者经历的时间完全相同，只是因为距离太远，导致我们看到的信息存在一些滞后。这个表述与牛顿的绝对时空观非常一致。在狭义相对论中，光速保持不变，光速c也代表了宇宙中信息传输的最大速度。需要明确的是：这里的信息不仅仅指通信信息，还包括一切宏观的过程和变化，以及它们对宇宙的影响，这可以引出一个新的概念：光锥。光锥的概念是相对论中解释因果关系和信息传递的基础之一。它强调信息传播的速度受到光速的限制，以及信息传播过程中事件之间的因果联系是如何建立的。这种观点深刻地改变了我们对时间和空间的理解，使其适应相对论的思想。光锥（YanTTO） 由此，我们可以得出一个结论：在相对时空的框架内，每个观察者、每个位置都有着独特的时间流逝，而我们看到的遥远天体其实也遵循着我们时间的“现在”标准演示状态。换句话说，对于我们来说，我们观察到的是“现在”。因此，以蟹状星云为例，我们看不到6500年前的蟹状星云，因为这将是基于经典时空观的幻觉，即“现在的蟹状星云”。不同波段的蟹状星云（NASA）则相反。我们可以这样理解：相对于我们来说，蟹状星云的时间相对滞后了6500年，而相对于蟹状星云，我们的时间也滞后了6500年。所以它的年龄实际上是：2023-1054=969（岁）。这种说法听起来可能有点复杂，但可以简单地理解为：无论事物的进化状态如何，对于我们来说，都与我们观察到的一样。外观很匹配。这回答了最初的问题：我们没有观察到参宿四的爆炸，所以我们可以假设它没有发生。 - 结尾-

转载内容仅代表作者观点，不代表中科院物理研究所立场。如需转载，请联系原公众号。

来源：石头科普工作室责任编辑：ArtistET