时间膨胀
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时间膨胀现象描述了这样一种观察:快速运动的非稳定粒子似乎比静止时存续更久。根据相对论,这源于快速运动的粒子“时钟”走得更慢。时间膨胀已在宇宙射线中被观测到。宇宙射线由如 μ-介子等粒子构成。 μ-介子平均半衰期约为 2.2 微秒(百万分之一秒)。
介子进入地球大气层时速度非常接近光速。介子被探测到并被迫停下来。在海拔2000米处观察到平均每小时568个介子。由于速度接近光速,介子大约需要6.6微秒到达海平面。到达海平面的时间为6.6微秒,是半衰期预期的3倍,因此预计在海拔2000米处的介子中只有1/8(1/2的三次方)会到达海平面。因此可以预期在那里测得约71个介子。实际上测得的介子数量为412,几乎是预期值的6倍。显然,介子在运动时寿命更长。
相对论的解释是,时间必须根据洛伦兹变换进行校正。显然介子经历的时间比我们短。相对论中的时间变换为:
with t’ 介子所经历的时间 t 根据这种方法,介子以约0.985倍光速 c运动。这是时间相对性的实验验证吗?不是,这仅是在狭义相对论(SRT)理论后果视角下的一致论证。该论证假设快速运动的介子的衰变时间与被迫停止的介子的衰变时间相同。
我们正在讨论ether。现在在运动的介子(电荷等于电子)与ether之间存在相互作用。运动能量非常高,以致1个介子在动能用于产生新介子时几乎可以变为6个介子。
电子能够在停止时释放振荡能量,即已转化的动能。电子不会衰变,因为它极其稳定。介子则不稳定,会在微秒内衰变。
当介子被迫停止时,动能会迫使介子进入振荡,就像电子一样。然而介子无法释放振荡能量。不稳定粒子的衰变时间取决于相对于最稳定状态的过剩能量。最稳定状态是静止,即0 度 Kelvin。
快速运动的介子相对于ether是静止的。过剩能量、温度升高时,不稳定粒子的衰变时间会缩短。动能在停止时会刺激粒子产生振荡。介子的寿命在被迫“静止”时必须下降。
在ether的情境下,得出观察到介子时间膨胀就说明时间相对的结论为时过早。不能假设不稳定粒子的寿命在快速粒子的动能转化为振荡能量后保持不变。
相反,寿命必须减小。放射性衰变可以预期与过剩能量——热能有关。衰变常数 λ 可以预期与过剩热能成比例:
λ=λo(Ed+Ek)/Ed
其中 λo 是在0 度 Kelvin 时的衰变常数, Ek 是以振荡形式转移给粒子的动能, Ed 是所需的衰变能量。
正常放射性衰变的温度依赖性将难以测量,因为粒子的热能相对于衰变能量(Ek<<Ed).
介子非常不稳定,并以极高速运动,会额外获得振荡能,从而必然影响其寿命。从这个角度来看,观测到的时间膨胀不再是时间相对性的结果。时间差异,虽看似平常,却与温度升高时化学反应时间的缩短极为相似。
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