時間膨脹是一種物理現象,它描述了在不同參照系中時間流逝的相對性。在狹義相對論中,時間膨脹主要與物體的運動速度有關,當物體以接近光速的速度運動時,時間會變慢。這意味着在高速運動的參照系中,相對於靜止或無重力的觀察者,時間會以較慢的速度流逝。例如,如果你在高速行駛的汽車上,你的時間相對於地面上的觀察者就會變慢。
廣義相對論則進一步擴展了時間膨脹的概念,它不僅與速度有關,還與引力有關。在地球表面,引力會導致時間膨脹,使得距離地球中心越近的地方,時間流逝越慢。例如,一箇人在380米高的樓上生活50年,相對於在地面生活的人,他的年齡會顯得更年輕,這就是由於引力導致的時間膨脹。
綜合狹義和廣義相對論的時間膨脹效應,GPS衛星的原子鐘每天會走快38微秒,這個時差雖然微不足道,但對於精確定位來說卻至關重要。因此,理解時間膨脹對於現代技術,如全球定位系統(GPS)和衛星導航,具有重要的意義。