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“天上一天,地上一年”与爱因斯坦的理论不谋而合,古人是怎么知道的?

对于“天上一天,地上一年”,相信大家都不陌生,毕竟在古代的神话故事中常有这样的描述,一个我们耳熟能详的例子就是:在《西游记》里,孙悟空只是到天庭当了短短十多天的“弼马温”,但当他回到花果山时,那里却已经过去的十多年。

有意思的是,根据爱因斯坦提出的《相对论》,时间是可以“膨胀”的,这可以简单地描述为,一个物体的速度越快,其经历的时间越慢,当物体处于一个引力场中时,这个引力场越强,其经历的时间越慢。

据此我们不难推测出,假如一个人乘坐着一艘宇宙飞船以足够快的速度飞行,或者在一个引力场足够强的天体附近停留,那他经历的时间就会大幅“膨胀”,进而达到“他只度过了一天,而地球上的我们却度过了一年”这样的效果。

可以看到,古人描述的“天上一天,地上一年”与爱因斯坦的理论不谋而合,但问题是,古人是怎么知道的呢?对于这个问题,笔者认为,这应该是古人通过长时间观测星空的变化推测出来的观点。下面我们就来看看这具体是怎么回事。

如果被问起,“天”这个时间单位是怎么定义的?相信有不少人都会不假思索地回答:当然是地球自转一圈的时间。然而事实却并非如此,因为一天是24小时,而地球的自转周期却是大约23小时56分4秒,也就是说,地球的自转周期比一天的时间短了大约3分56秒,为什么会这样呢?

实际上,“天”这个时间单位其实是人类根据“太阳有规律地东升西落”这种现象来进行定义的。

通俗来讲,在地球上的人类眼中,太阳会慢慢地从东方“升起”,在此之后,其在天空中的位置会越来越高,在达到最高点之后,太阳又会慢慢地向西方“落下”,所以人类就将同一地点观测到的太阳连续两次到达“最高点”的时间间隔,定义为一天。

而我们都知道,地球在自转的同时,也在围绕着太阳公转,其公转周期大约是365天,这就意味着,当地球自转一圈之后,地球其实已经围绕着太阳公转了大约365分之1圈,如此一来,对于同一地点的观测者来讲,他在此时观测到的太阳就还需要一定的时间才能到达“最高点”,其所需要的时间其实就大约为3分56秒。

(如上图所示,在位置1的时候,太阳正好位于观测者的“最高点”,而当地球运行到位置2的时候,地球其实已经完成了一次自转,但在观测者看来,太阳此时还没有到达“最高点”,只有当地球运行到位置3的时候,太阳才会位于观测者的“最高点”)

正是因为如此,地球的自转周期才会比一天的时间短了大约3分56秒。然而对于那些距离地球动辄就是若干的光年的其它恒星来讲,地球围绕太阳的公转运动,对它们在天空中的位置所产生的影响微乎其微,完全可以忽略不计,因此对于同一地点的观测者而言,那些恒星连续两次到达“最高点”的时间间隔,其实就是地球的自转周期,也就是23小时56分4秒。

也就是说,假如我们在同一地点对夜空中的恒星进行连续地观测和记录,我们就会发现,同样的星空布局,其出现的时间点,总是会比前一天提前大约3分56秒,这样一个月的时间下来,其提前出现的时间就会累积到大约两个小时。

所以一个合理的推测就是,在对星空的变化进行长时间的观测之后,古人就会发现,同样的星空布局,其出现的时间点,总是会比前一个月提前两个小时。

当然了,古人并没有用到“小时”这个时间单位,他们用的是“时辰”,根据定义,12个时辰就是一天。在这种情况下,古人很可能就会认为,自己在地上度过了一个月的时间,天上的星辰却只“走”了一个时辰,这样算下来,天上的一天,就对应了地上的一年。

综上所述,古人描述的“天上一天,地上一年”,应该是他们通过长时间观测星空的变化推测出来的观点,而该观点与爱因斯坦的理论不谋而合,应该只是一种巧合,毕竟按常理来讲,古人应该是不会知道《相对论》的。当然了,这也只能说是一种猜测,所以大家看看就成,不必太过当真。

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