✨Thời gian giãn nở

Thời gian giãn nở

liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:Soyuz_TMA-1_at_the_ISS.jpg|phải|nhỏ|263x263px|Sự giãn nở thời gian giải thích tại sao hai đồng hồ làm việc sẽ báo thời gian khác nhau sau những gia tốc khác nhau. Ví dụ, tại thời điểm [[Trạm vũ trụ Quốc tế|ISS chậm hơn, trễ hơn khoảng 0,01 giây cho mỗi 12 tháng Trái Đất trôi qua. Để các vệ tinh GPS hoạt động, chúng phải điều chỉnh sự uốn cong tương tự của không thời gian để phối hợp đúng với các hệ thống trên Trái Đất.]] Thời gian giãn nở hay sự giãn nở của thời gian là sự chênh lệch về thời gian trôi qua được đo bởi hai đồng hồ, do chúng có vận tốc tương đối với nhau hoặc do có sự chênh lệch thế năng hấp dẫn giữa các vị trí của chúng. Sau khi bù cho độ trễ tín hiệu khác nhau do khoảng cách thay đổi giữa người quan sát và đồng hồ di chuyển (tức là Hiệu ứng Doppler), người quan sát sẽ đo đồng hồ chuyển động tích tắc chậm hơn so với đồng hồ đang dừng trong hệ quy chiếu của chính người quan sát. Một đồng hồ gần với một vật thể khổng lồ (và do đó có thế năng hấp dẫn thấp hơn) sẽ ghi lại thời gian trôi qua ít hơn so với một đồng hồ nằm xa vật thể khổng lồ nói trên (và ở thế năng hấp dẫn cao hơn).

Những tiên đoán này của thuyết tương đối đã được thực nghiệm nhiều lần xác nhận và chúng là mối quan tâm thực tế, ví dụ như trong hoạt động của các hệ thống định vị vệ tinh như GPS và Galileo. Sự giãn nở thời gian cũng là chủ đề của các tác phẩm khoa học viễn tưởng, vì về mặt kỹ thuật, nó cung cấp phương tiện để du hành thời gian.

Lịch sử

Sự giãn nở thời gian của nhân tố Lorentz đã được một số tác giả dự đoán vào đầu thế kỷ 20. Joseph Larmor (1897), ít nhất là đối với các electron quay quanh hạt nhân, đã viết "... các electron riêng lẻ mô tả các phần tương ứng của quỹ đạo của chúng trong thời gian ngắn hơn đối với hệ [phần còn lại] theo tỷ lệ: \scriptstyle \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2 ". Emil Cohn (1904) đã liên hệ cụ thể công thức này với tỷ lệ của đồng hồ. Trong bối cảnh của thuyết tương đối hẹp, Albert Einstein (1905) đã chỉ ra rằng hiệu ứng này liên quan đến bản chất của chính thời gian, và ông cũng là người đầu tiên chỉ ra tính tương hỗ hay tính đối xứng của nó. Sau đó, Hermann Minkowski (1907) đưa ra khái niệm thời gian thích hợp, làm rõ hơn ý nghĩa của sự giãn nở thời gian.

Thời gian giãn nở vận tốc

phải|nhỏ|256x256px|Từ hệ quy chiếu cục bộ của đồng hồ xanh, đồng hồ đỏ, đang chuyển động, được coi là chạy chậm hơn (phóng đại). Thuyết tương đối hẹp chỉ ra rằng, đối với một quan sát viên trong hệ quy chiếu quán tính, một đồng hồ đang chuyển động so với họ sẽ được đo để đánh dấu chậm hơn một đồng hồ đang đứng yên trong hệ quy chiếu của họ. Trường hợp này đôi khi được gọi là giãn nở thời gian tương đối tính đặc biệt. Vận tốc tương đối càng nhanh, thời gian giãn cách giữa các vận tốc khác càng lớn, với tốc độ thời gian đạt tới 0 khi một người tiến tới tốc độ ánh sáng (299.792.458 m/s). Điều này làm cho các hạt không khối lượng di chuyển với tốc độ ánh sáng không bị ảnh hưởng bởi thời gian trôi qua.

Về mặt lý thuyết, sự giãn nở thời gian sẽ giúp hành khách trên một chiếc xe di chuyển nhanh có thể tiến xa hơn trong tương lai trong một khoảng thời gian ngắn của riêng họ. Đối với tốc độ đủ cao, hiệu ứng rất ấn tượng. Ví dụ, một năm du hành có thể tương ứng với mười năm trên Trái Đất. Thật vậy, một hằng số 1   gia tốc g sẽ cho phép con người đi xuyên qua toàn bộ Vũ trụ đã biết trong một đời người.

Tuy nhiên, với công nghệ hiện tại hạn chế nghiêm trọng vận tốc du hành vũ trụ, sự khác biệt trong thực tế là rất nhỏ: sau 6 tháng trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), quay quanh Trái Đất với tốc độ khoảng 7.700 m/s, một phi hành gia sẽ có tuổi đời ít hơn khoảng 0,005 giây so với những người trên Trái Đất. Hai nhà du hành vũ trụ Sergei Krikalev và Sergei Avdeyev đều trải qua thời gian giãn ra khoảng 20 mili giây so với thời gian trôi qua trên Trái Đất.

Suy luận đơn giản về sự giãn nở thời gian vận tốc

[[Tập tin:Time-dilation-002-mod.svg|thumb|Bên trái: Người quan sát ở chế độ nghỉ đo thời gian 2 L / c giữa các sự kiện đồng cục bộ tạo ra tín hiệu ánh sáng tại A và đến A.

Phải: Các sự kiện theo quan sát viên di chuyển bên trái thiết lập: gương dưới A khi tín hiệu được tạo ra tại thời điểm t '= 0, gương trên B khi tín hiệu bị phản xạ tại thời điểm t' = D / c, gương dưới A khi tín hiệu trả về tại thời điểm t '= 2D / c]] Sự giãn nở thời gian có thể được suy ra từ hằng số quan sát được của tốc độ ánh sáng trong tất cả các hệ quy chiếu được quy định bởi định đề thứ hai của thuyết tương đối hẹp.

Tốc độ ánh sáng không đổi này có nghĩa là, trái ngược với trực giác, tốc độ của các đối tượng vật chất và ánh sáng không phải là phụ gia. Không thể làm cho tốc độ ánh sáng xuất hiện lớn hơn bằng cách di chuyển về phía hoặc ra xa nguồn sáng.

Khi đó, hãy xem xét một đồng hồ đơn giản gồm hai gương và , giữa đó có một xung ánh sáng đang nảy. Khoảng cách của hai gương là và đồng hồ tích tắc một lần mỗi khi xung ánh sáng chạm vào một trong hai gương.

Trong hệ quy chiếu mà đồng hồ đang dừng (sơ đồ bên trái), xung ánh sáng vạch ra một đường có độ dài và chu kỳ của đồng hồ là chia cho tốc độ ánh sáng:

\Delta t = \frac{2 L}{c}.

Từ hệ quy chiếu của một quan sát viên đang chuyển động với vận tốc so với hệ quy chiếu nghỉ của đồng hồ (sơ đồ bên phải), xung ánh sáng được xem như vạch ra một đường dài hơn và có góc. Giữ tốc độ ánh sáng không đổi đối với tất cả các quan sát viên quán tính, đòi hỏi phải kéo dài thời gian của đồng hồ này theo quan điểm của người quan sát chuyển động. Có nghĩa là, trong một khung chuyển động so với đồng hồ cục bộ, đồng hồ này sẽ có vẻ chạy chậm hơn. Ứng dụng đơn giản của định lý Pitago dẫn đến dự đoán nổi tiếng về thuyết tương đối hẹp:

Tổng thời gian để xung ánh sáng theo dõi đường đi của nó được cho bởi

\Delta t' = \frac{2 D}{c}.

Chiều dài của nửa đoạn đường có thể được tính như một hàm của các đại lượng đã biết như

D = \sqrt{\left (\frac{1}{2}v \Delta t'\right)^2 + L^2}.

Loại bỏ các biến và khỏi ba phương trình này dẫn đến

\Delta t' = \frac{\Delta t}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2},

biểu thị thực tế rằng chu kỳ của người quan sát chuyển động của đồng hồ \Delta t' dài hơn khoảng thời gian \Delta t trong hệ quy chiếu của chính đồng hồ.

👁️ 1 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
liên_kết=https://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp tin:Soyuz_TMA-1_at_the_ISS.jpg|phải|nhỏ|263x263px|Sự giãn nở thời gian giải thích tại sao hai đồng hồ làm việc sẽ báo thời gian khác nhau sau những gia tốc khác nhau. Ví dụ, tại thời điểm [[Trạm vũ trụ
Theo thuyết Vụ Nổ Lớn, [[vũ trụ bắt nguồn từ một trạng thái vô cùng đặc và vô cùng nóng (điểm dưới cùng). Một lý giải thường gặp đó là không gian tự nó đang
**Âm nhạc thời Trung cổ** là những tác phẩm âm nhạc phương Tây được viết vào thời kỳ Trung cổ (khoảng 500–1400). Thời kỳ này bắt đầu với sự sụp đổ của Đế chế La
**_Kẻ hủy diệt: Thời đại Genisys_** (tựa gốc tiếng Anh: **_Terminator Genisys_**) là phim điện ảnh hành động khoa học viễn tưởng của Mỹ năm 2015 do Alan Taylor đạo diễn và Laeta Kalogridis cùng
**Quản lý thời gian** là quá trình kế hoạch và thực hành việc kiểm soát một cách có ý thức một đơn vị thời gian dùng trong một hoặc một chuỗi các hoạt động cụ
**Chiến lược thời gian thực** (tiếng Anh là _Real-time strategy_; gọi tắt là **RTS**) là một thể loại trò chơi điện tử chiến lược mà người chơi không phải đi theo lượt như các trò
**Hung Nô** () là các bộ lạc du cư ở khu vực Trung Á, nói chung sinh sống ở khu vực thuộc Mông Cổ ngày nay. Từ thế kỷ III TCN họ đã kiểm soát
**Du hành thời gian** là khái niệm về chuyển động được cho là (chuyển) một người hoặc cơ thể (vật thể) khác từ điểm này đến điểm khác của thời gian theo nghĩa tương tự
**Thẻ ghi nợ** (tiếng Anh: _debit card_, còn gọi là _bank card_ hoặc _check card_) là loại thẻ thanh toán bằng nhựa cung cấp cho chủ thẻ để thanh toán thay cho tiền mặt. Thẻ
right|thumb|[[Phân tầng xã hội truyền thống của những nước phương tây trong thế kỷ XV]] right|thumb **Giáo hội và nhà nước ở châu Âu thời trung cổ** nêu rõ sự tách biệt nguyên tắc phân
phải|Tên lửa [[Titan II phóng tàu vũ trụ Gemini vào những năm 1960.]] **Cuộc chạy đua vào vũ trụ** hay **cuộc chạy đua vào không gian** là cuộc cạnh tranh thám hiểm vũ trụ gay
**Hội họa dân gian Việt Nam** là thuật ngữ mô tả một loại hình mỹ thuật dân gian đã hiện diện từ rất lâu đời tại Việt Nam và thường được sáng tác bởi các
nhỏ|[[Hirohito|Thiên hoàng Chiêu Hòa]] là một giai đoạn trong lịch sử Nhật Bản tương ứng với thời gian tại vị của Thiên hoàng Chiêu Hòa, từ ngày 25 tháng 12 năm 1926 đến 7 tháng
Một **hệ thống thời gian chuyển động được xác định trước (PMTS)** thường được sử dụng để thực hiện Chi phí phút lao động để thiết lập tỷ lệ mảnh, mức lương và/hoặc khuyến khích
**_Mèo Oggy và những chú gián tinh nghịch: The Movie_** (, ) là một bộ phim điện ảnh hoạt hình Pháp thuộc thể loại hàiphiêu lưukỳ ảo do Olivier Jean-Marie viết kịch bản kiêm đạo
nhỏ|Sấm sét gần Garajau, [[Madeira]] **Thời tiết** là tập hợp các trạng thái của các yếu tố khí tượng xảy ra trong khí quyển ở một thời điểm, một khoảng thời gian nhất định như
**Thời kỳ Tiền Cambri** hay **Tiền kỷ Cambri** (tiếng Anh: _Precambrian_ hay _Pre-Cambrian_) là tên gọi không chính thức để chỉ một siêu liên đại, bao gồm một số liên đại trong niên đại địa
Người mẫu trên sàn diễn thời trang trong một chương trình thời trang năm 2004. **Thời trang** là một sự thể hiện thẩm mỹ phổ biến tại một thời gian, địa điểm cụ thể, trong
**_Cỗ máy thời gian_** là bộ phim khoa học giả tưởng được công chiếu vào năm 2002 được dựa trên cuốn tiểu thuyết "Cỗ máy thời gian" bởi tác giả nổi tiếng H. G. Wells,
**Gian lận ngân hàng** là việc sử dụng các phương tiện có khả năng bất hợp pháp để có được tiền, tài sản hoặc của cải khác được sở hữu hoặc nắm giữ bởi một
**Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard **(tiếng Anh: **Goddard Space Flight Center**) (**GSFC**) là một phòng thí nghiệm nghiên cứu không gian lớn của NASA nằm cách Washington, D.C. khoảng 6,5 dặm (10,5 km) về
**_Pokémon: Arceus chinh phục khoảng không thời gian_**, được biết với tên ở Nhật Bản là , là một bộ phim anime Nhật Bản 2009 của đạo diễn Yuyama Kunihiko. Đây là phim thứ 12
**Thời đại Đồ đá** hay **Paleolithic** là một thời kỳ tiền sử kéo dài mà trong giai đoạn này đá đã được sử dụng rộng rãi để tạo ra các công cụ có cạnh sắc,
phải|Biểu diễn kịch Nō ở [[Đền Itsukushima, Miyajima, Hiroshima]] , hay là một thể loại quan trọng trong nghệ thuật kịch truyền thống Nhật Bản, được biểu diễn từ thế kỷ 14. Cùng với việc
nhỏ|phải|_Enterprise_ tại SLC-6 ở [[Căn cứ không quân Vandenberg]] **Tàu con thoi _Enterprise**_ (số hiệu của NASA: **OV-101**) là tàu con thoi đầu tiên được xây của NASA. Vì không có máy động cơ hay
nhỏ|Bức Tranh _Die Tafelrunde_ của họa sĩ [[Adolph von Menzel. Bữa ăn của Voltaire, cùng vua Phổ Friedrich II Đại Đế và các viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Berlin.]] **Phong trào Khai sáng**,
[[Đồng hồ Mặt Trời, như chiếc này ở Tử Cấm Thành của Bắc Kinh, đo thời gian Mặt Trời thực.]] **Thời gian Mặt Trời** là một loại thang đo thời gian dựa trên ý tưởng
**Hoàng tử Ba Tư: Dòng cát thời gian** (tựa gốc tiếng Anh: **_Prince of Persia: The Sands of Time_**) là một bộ phim hành động giả tưởng của Mỹ năm 2010 do Mike Newell đạo
thumb|[[Tàu con thoi Columbia đang được phóng lên.]] **Du hành không gian** hay **phi hành vũ trụ** là chuyến bay bằng cách phóng tên lửa đi vào không gian vũ trụ. Du hành không gian
**12 năm nô lệ** () là bộ phim dựa trên cuốn hồi ký cùng tên của Solomon Northup - một người Mỹ gốc Phi sinh ra tự do ở tiểu bang New York thế kỷ
Trong quản lý thời gian, lên **khung thời gian** nghĩa là phân bổ khoảng thời gian cố định gọi là **khung thời gian**, cho mỗi hoạt động được lên kế hoạch. Một số phương pháp
thumbtime=6|nhỏ|_Original Films Of Frank B. Gilbreth (Part I)_ **Nghiên cứu thời gian và chuyển động** (hay **nghiên cứu chuyển động** **thời gian**) là một kỹ thuật hiệu quả kinh doanh kết hợp công việc Nghiên
nhỏ|Quả cầu năm 2012 khi đã thả, nhìn từ trên cao xuống nhỏ **Quả cầu Quảng trường Thời Đại** là một quả cầu thời gian đặt tại Quảng trường Thời Đại ở Thành phố New
**Thời đại đồ đồng** là một thời kỳ trong sự phát triển của nền văn minh khi phần lớn công việc luyện kim tiên tiến (ít nhất là trong sử dụng có hệ thống và
[[Đồng hồ cát]] **Thời gian** là một khái niệm để diễn tả trình tự xảy ra của các sự kiện nhất định, biến cố và thời gian kéo dài của chúng. Từ "thời gian" có
là một thời kỳ trong lịch sử Nhật Bản kéo dài từ năm 538 đến năm 710, mặc dù giai đoạn khởi đầu của thời kỳ này có thể trùng với giai đoạn cuối của
**Thời kỳ Heian** (, _Heian-jidai_, âm Hán Việt: Bình An thời đại) là thời kì phân hóa cuối cùng trong lịch sử Nhật Bản cổ đại, kéo dài từ năm 794 đến 1185. Đây là
Một căn phòng với những vật dụng tiêu biểu của thời bao cấp **Thời bao cấp** là tên gọi được sử dụng tại Việt Nam để chỉ một giai đoạn mà hầu hết sinh hoạt
Trong khảo cổ học, **thời đại đồ sắt** là một giai đoạn trong phát triển của loài người, trong đó việc sử dụng các dụng cụ bằng sắt như là các công cụ và vũ
**Kính thiên văn Không gian James Webb** (**JWST**), trước đó gọi là **Kính thiên văn không gian thế hệ tiếp theo** (**NGST**), là một kính viễn vọng không gian đã được chế tạo và đã
**_Hiệp sĩ vượt thời gian_** (_tựa Tiếng Anh: Thunderstone_) là một bộ phim truyền hình của Úc sản xuất năm 1999 bởi nhà sản xuất Jonathan M. Shiff kể về thế giới hậu tận thế
Trong các ván cờ vua có tính thời gian, **áp lực thời gian** (hoặc _time trouble_ trong tiếng Anh, _zeitnot_ trong tiếng Đức) là tình huống mà một kỳ thủ có quá ít thời gian
thumb|Một phân tích thời tiết bề mặt cho Hoa Kỳ vào ngày 21 tháng 10 năm 2006. Vào thời điểm đó, bão Paul (2006) đã hoạt động (Paul sau đó trở thành một hurricane). **Phân
**Tây Ban Nha thời Franco** () hoặc **Chế độ độc tài Francisco Franco** (), chính thức được gọi là **Quốc gia Tây Ban Nha** (), là thời kỳ lịch sử Tây Ban Nha từ năm
là một bộ phim điện ảnh hoạt hình Nhật Bản thuộc thể loại khoa học viễn tưởng do Mitsuo Iso viết kịch bản và đạo diễn. Phim do Production +h sản xuất với Netflix, Avex
**Thời đại Khám phá** hay **Thời đại Thám hiểm** là cách gọi phổ thông về những khám phá địa lý của châu Âu vào khoảng thời kỳ cận đại, phần lớn trùng lặp với kỷ
, còn gọi là **thời kỳ Tokugawa** (徳川時代 _Tokugawa-jidai_, "Đức Xuyên thời đại’’), là một giai đoạn trong lịch sử Nhật Bản từ năm 1603 đến năm 1868. Thời kỳ này đánh dấu bằng sự
**Tàu con thoi**, là một hệ thống tàu vũ trụ quỹ đạo thấp có thể tái sử dụng, được vận hành bởi Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA). Tên chính thức
thumb|Nhật Bản chiếm đóng thành phố [[Khabarovsk của Nga trong Nội chiến Nga, 1919]] là một thời kỳ trong lịch sử Nhật Bản từ ngày 30 tháng 7 năm 1912 đến 25 tháng 12 năm
thumb|Bản đồ các dòng di cư sớm thời tiền sử theo [[DNA ty thể. Các con số thể hiện là Ka BP.]] **Các dòng di cư sớm thời tiền sử** bắt đầu khi Người đứng