科学探索|时间膨胀是真实存在的：你的头比脚老得更快时间膨胀是真实存在的：你的

几千年来，人类意识中对时间的默认概念都是“绝对时间” 。然而，时间是相对的，因为引力和运动都会使时间膨胀。无论你身处何方，无论你移动的速度有多快，也无论你周围的引力场有多强，你身上的任何时钟都会以相同的速度，一分一秒地记录着时间。

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氢原子中的电子跃迁，以及由此产生的光子的波长，展示了量子物理学中结合能的作用以及电子和质子之间的关系。氢原子内电子跃迁能量最高的是莱曼-α跃迁（n=2到n=1），其次是可见的巴尔默-α跃迁（n=3到n=2）。
对于任何一个单独的观察者而言，时间确实就是这样在不停地流动着。然而，如果有两个不同的时钟，你就可以比较时间在不同条件下是如何流动的。如果一个时钟保持静止，而另一个快速移动，那么快速移动的时钟将比静止的时钟经历更短的时间：这就是狭义相对论中的时间膨胀现象。
【科学探索|时间膨胀是真实存在的：你的头比脚老得更快】

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当一个物体的运动速度接近发出光的光速时，它发出的光会根据观察者的位置而发生偏移。左边的人会看到光源在远离，因此光会红移；在光源右边的人则会看到蓝移。
更加违反直觉的是，时间的相对流动还取决于两个地点之间空间扭曲程度的差异。在广义相对论中，这与特定位置的引力强度有关，意味着当你站起来时，你的脚和你的头实际上是在以不同的速度衰老。那么，这些现象背后的物理学原理是什么呢？

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当一个量子辐射离开引力场时，它的频率必须红移以保存能量；当它进入引力场时，则肯定会蓝移。只有当引力本身不仅与质量有关，而且与能量有关时，这才说得通。引力红移是爱因斯坦广义相对论的核心预测之一，但直到最近才在银河系中心这样的强引力场环境中得到直接验证。
回答这一问题的基础之一，便是普遍存在的物理学定律。尽管宇宙的属性可能会随着时间、能量或所处位置而发生改变，但支配宇宙的规则和基本常数是保持不变的。在宇宙中的任何地方，氢原子都会在相同的能量下发生电子跃迁，它们发出的光量子与宇宙中任何其他的氢原子都是一样的。
同样的道理也适用于离子跃迁、分子跃迁甚至核跃迁。也就是说，物理学定律在任何时间和任何地点都是一样的，因此这些发射或吸收光子的跃迁总是在相同的能量下发生。然而，如果一个光子的发射体和一个光子的（潜在）吸收体不在同一时间和位置上，那它们所观察到的能量很有可能就不一致。

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从6S轨道开始的原子跃迁（Delta_f1）定义了米、秒和光速。根据运动和任意两个位置之间空间曲率的特性不同，我们观测到的光的频率会发生轻微的变化。
当物体相对运动时，会出现被称为多普勒效应的物理现象。每当有急救车或消防车靠近或远离时，大多数人都会体验到多普勒效应，表现为鸣笛声的音调变化。简而言之，多普勒效应就是波源与观察者相对运动时，观察者接受到波的频率与波源发出的频率不一致的现象。如果车辆正在接近你，那鸣笛声会变得更尖细（频率变高，波长变短）；如果车辆正远离你，那鸣笛声就会变得低沉（频率变低，波长变长）。