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狹義與廣義相對論中的時空觀
 
 
依據廣義相對論中的「等效原理」,在地球重力場中的臺北101大樓,宛如在太空中加速向前的火箭,頂樓的時鐘,走得比底樓的時鐘還快,讓在頂樓上班的人,會老得比較快?在遊樂場玩自由落體遊戲的人,若脖子上掛著項鍊,在落下時,項鍊反而浮在空中;愛因斯坦認為,透過加速,可以製造出重力,減速則可抵消重力,這個概念叫做「等效原理」。依「等效原理」,若火箭前後兩端均有一個時鐘,前端的時鐘每秒發送一次訊號給尾端的時鐘,當火箭前進時,尾端接收到訊號的時間均不足一秒鐘,且會愈來愈短,也就是說,前端時鐘走了一分鐘時,尾端時鐘還走不到一分鐘,前端的時間過得比後端來得快。依照這個邏輯,若把101大樓當成這艘火箭,表面上看似靜止不動,但因地球重力將大樓向下拉,相對各樓層地板,將大樓內的人向上推,等於提供了加速,若依「等效原理」,在這種加速情況下,頂樓的時間會過得比底層快,在頂樓上班的人,也會老得比較快;但幸好地球重力並不大,一年的時間 差距僅幾微秒而已,不必太過擔心。

本演講錄影蒙公共電視臺謝啟明導播概允提供,謹此致謝。
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