根据相对论,时间与引力密不可分,那么,就在宇宙大爆炸刚刚发生之后,此时的时间与我们现在是否相同呢?显然,在138亿年前没有人去测过。但如果从原始汤之中粒子的角度来看,那时的时间有可能会流逝地很慢吗?
“时钟在引力场中走得慢”的这个说法应该要更精确地表述为“时钟在引力场中走得比在真空中要慢”或“时钟在强引力场中走得比在弱引力场中要慢”。事实确实如此,如果把在宇宙早期的一个假想时钟与当前时代的时钟相对比的话,就会发现时间在早期宇宙中要走得“慢”,因为那时宇宙的质量密度非常之高。但这样的表述有什么物理意义呢?
并无多少意义。在宇宙大爆炸刚刚发生之后,那时非常密集,时间就走得很“慢”,整个宇宙密度非常高。那些假想观察者不会注意到任何奇怪的地方,因为他们没有办法与低密度宇宙的时钟相对比。物理定律还是一样的。不过,会有一种观测效果。尽管目前尚不清楚,但我们会设法观测。因为我们有望远镜,可以回望到宇宙年轻的时候,我们能够尝试观测早期宇宙的时间放缓效应。
但问题是,在大爆炸之后的300,000年内,宇宙是不透明的。而当宇宙的年龄在300,000年时,引力相对论效应变得微不足道。所以,就目前而言,明显地观测到早期宇宙的这种效应是不大现实的。
引力场越强的地方时间流逝越慢
所以,这是否意味着当我们观测不同星系之时,我们不会看到明显的相对论放缓效应?实际上……确实没看到。
不过实际上,不需要看那么远也可以看到相对论效应。但这是由于其他现象,完全不同于上面所述的引力效应。这是由于宇宙正在膨胀,星系以足够快的速度远离我们而且,因此我们需要考虑相对论。这就是“宇宙学红移”效应。
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