相对论中的“钟慢效应”半个世纪前已经证明，在生活中随处可见！

时间，或许是每个人最亲近的“人”。我们常说形影不离，但事实上真正与我们形影不离的其实是时间。

在每个人心目中，根深蒂固地存在着这种概念：时间流逝速度对于每个人都是一样的。这种概念也很符合我们在日常生活的认知，毕竟你的一秒与我的一秒应该都是一样的。

但相对论的横空出世，彻底让我们“傻眼”了。你的一秒与我的一秒居然不是一样的。严格来讲，每人人的一秒都是不一样的，每个人的时间就是速度都不一样。

毫无疑问，相对论完全颠覆了我们的传统认知，难怪直到今天仍旧有不少人不相信相对论得出的结论。

这就是相对论中的“钟慢效应”，这种效应可以分为两种。

狭义相对论中的钟慢效应，讲的是速度越快时间流逝速度就越快。如果速度接近光速，时间流逝速度就趋于零。

还有一种就是广义相对论中的钟慢效应。除了速度，引力同样可以影响时间。引力越强，时间流逝速度就越慢。

比如说在地面上，一楼比二十楼受到的地球引力更强，所以一楼的时间流逝速度更慢。当然差别实在太小了，我们根本感受不到，不然每个人都想住一楼了。

速度和引力会影响时间流逝的快慢，让很多人感到费解。

相对论只是物理学理论，那么有没有现实的例子来证明钟慢效应呢？

还真有，而且早就证明了钟慢效应真的存在，半个世纪前就已经证明了。

1971年，科学家利用高度精准的铯原子钟验证相对论中的钟慢效应。

具体是这样的，四台铯原子钟分别放在两架飞机上，地面上放置一台铯原子钟作为参照钟。

之所以用铯原子钟是有原因的，它的精确度极高，千万年时间误差还不到一秒。

这个实验可以验证两种钟慢效应，速度钟慢效应和引力钟慢效应。

飞机的飞行速度相对较快，加上地球自身的自转速度，可以使得速度钟慢效应得以充分体现。

同时，飞机高度相对较高，受到的地球引力就会变小，又可以使引力钟慢效应体现出来。

最后的实验结论就可以非常有效地验证相对论中的时间膨胀效应（钟慢效应），更可以有力地反驳那些以双生子佯谬来质疑相对论的人。

下面来说说具体是如何验证的。

飞机是分两次飞行的，一次向东，一次向西。

向东飞行的飞机，由于是顺着地球自转方向飞行，相对于地面的速度就是飞机本身的速度加上地球自转热速度。

同样地，向西飞行的飞机速度，是逆着地球自转方向飞行的，相对地面的速度需要减去地球自转速度。

虽然飞机速度并不快，但由于飞行时间足够长（环绕地球一周），相对论效应（钟慢效应）就比较明显了。两架飞机上的原子钟在时间的流逝速度上就会有差异，而且与地面上的原子钟相比，时间流逝速度同样也都有差异。

同样地，由于飞机远离地面飞行，受到的地球引力较小，引力差异造成的钟慢效应也会凸现出来，飞机上的原子钟时间流逝速度会变快。

最终的实验结果如下图（综合了速度和引力两方面的影响）：

向东飞行的飞机，原子钟时间比地面原子钟慢了59纳秒。而向西飞行的原子钟比地面原子钟快了273纳秒。

通过相对论钟慢效应理论计算出来的数据，与上述数据基本一致，微小的误差在可接受范围，毕竟任何形式的实验都是有误差的。

如果半个世纪前的实验还是不能让你心服口服，那么接下来这个你每天都在进行的自我实验，应该会让你“闭嘴”。

它就是你我几乎每天都在使用的全球定位系统。

我们开车时几乎都会用到导航，天上飞的导航卫星不就相当于实验中的飞机吗？只不过速度更快，高度更高。

导航卫星都配备有原子钟，目的就是用来修正时间的流逝速度。

因为导航卫星上的时间流逝速度与地面上不一样，如果不修正，就会造成地面上的导航位置误差每天就能达到恐怖的11千米！

如此大的误差，完全失去了应有的作用了，还不得把你导航到太平洋里去啊？

说到这里你应该明白了吧！

最后奉上一个时间矫正的公式：

M地球质量，G引力常数，r物体与地球中心距离（注意不是地面距离），v为物体相对地球中心速度，c光速。

利用公式可以得出，导航卫星的时间流逝每天要比地球时间快38微秒左右。

38秒看起来很短，但时间积累起来就会造成完全不一样的结果，尤其是在导航时，要求非常精确，否则我们开车时真的会被导航忽悠了！