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我国古人怎么知道“天上一日,地下一年”的?有什么科学依据吗?

“天上一日,地下一年”

“天上一日,地下一年”

西游记是中国的四大名著之一,成书于明朝,是章回体长篇神魔小说。作者是基于唐太宗时期的和尚玄奘徒步前往印度游学为背景,并以中国民间传说、话本、戏曲为基础,进行再创作而来。因此,西游记本质上是虚构类的小说,而不是纪实类型的。

我国古人怎么知道“天上一日,地下一年”的?有什么科学依据吗?

在西游记这部小说当中,就有一段讲述了一个观点:天上一日,地上一年。

而这个观点似乎和现代物理学支柱之一的相对论的一些结论有相似之处。于是,又有人说,中国的古人早就懂得相对论,“天上一日,地上一年”就是很好的一个证据,那真的是这样子吗?

客观地说,这个看法其实很牵强,那具体是咋回事呢?

这回我们就来说一说到底哪里有问题?

相对论

这事情我们要先从牛顿说起,牛顿被认为是经典物理学的老祖宗,他提出的牛顿力学和万有引力定律是经典物理学的地基,并且牛顿探索理论的一套方法也被后来的学者继承下来。

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具体来说就是,对研究对象进行可以量化的严谨定义。其次,可以用实验来检验理论。也就是说,牛顿很早就奠定了用数学、实验、逻辑推理为基础的科学范式。这在他著作《自然哲学的数学原理》当中就已经有所呈现。

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所以,科学是一门极其注重过程的学科,在求证一个观点对错的过程中容不得半点马虎。这才有那一句名言:大胆假设,小心求证。

后世的科学家一直都遵守这个范式。因此,如果要“天上一日,地下一年”,实际上不可能只是仅仅这样的一句话,而是需要有严谨的求证过程,并把这个过程写成一篇论文发表。如果我们仔细寻找中国古典的典籍,我们是根本找不到任何一个古人仔细去求证这个观点的。因此,这不符合科学范式,也不属于科学的范畴。用科学的角度来看,这顶多只能说是猜的。要知道猜测很容易,难的是求证。所以,从本质上看,西游记中的观点和科学是没有任何关系的。

爱因斯坦作为牛顿之后最伟大的科学家,他也是谨遵牛顿的那一套。1905年,他提出狭义相对论,到了1915年,他又提出了广义相对论。但他并没有像大多数人想象中的那样,一下子就封神了。

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爱因斯坦真正被世人所承认,实际上是等到了1918年,这是因为在这一年,爱丁顿带队去求证爱因斯坦的广义相对论。

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从1915年到1918年,爱因斯坦其实也一直在想办法求证他的理论。所以,我们可以看到求证对于科学的重要性。其次,在爱因斯坦理论当中,时间会发生膨胀主要有两种情况:

当速度接近光速,时间会发生膨胀,但这是具有相对性的;

当在引力很强的地方,或者加速运动时,时间会发生膨胀。

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基于相对论的结论,其实我们很容易得出一个结论:“天上一日,地下一年”其实并不靠谱。因为如果要实现“天上一日,地下一年”,那就说明要么“天”是相对地球高速运动的,并且是接近于光速的;要么就说明“天”本身的引力极其巨大,远远大于地球自身。

但我们现在已经探索了太空,我们知道,周围的太空并没有相对于地球有接近于光速的运动。其次,宇宙中只有一些特大质量的恒星和致密的天体(黑洞、中子星)会有超强的引力。

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而特大制的恒星和致密的天体在宇宙中其实是少数派,更多的是小质量恒星和行星。也就是说,我们常说的“天”也就是太空相对于地球而言并没有发生时间膨胀,更达不到“天上一日,地下一年”。

除非西游记当中假设的“天”是在黑洞、中子星上,或者在距离我们十分遥远(上亿光年)的天体上。但是这好像也不太现实,如果是在黑洞中,光的跑不出来,那不要说孙悟空可以乱飞了。

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如果是在距离我们上亿光年距离的天体上,那这个天体由于宇宙膨胀,它远离我们的速度要比光速还要快,也就是说,如果孙悟空要去天庭,无论他飞得有多快,都飞不到,除非孙悟空能够超光速。同样的,孙悟空如果在那个天体上,那他会因为远离速度太空,而没有办法回到地球上。

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总结

因此,“天上一日,地下一年”这事本身就不正确。只有在特大质量恒星、黑洞、中子星的引力足够大,大到可以使得时间膨胀剧烈,而它们在宇宙中是少数。除此之外,只有距离地球特别远的天体时间膨胀巨大,但是因为它们远离的速度太快,因此,只有超光速才能来回,但超光速有违背了物理学理论。

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