在古代的神话小说中,我们经常可以看到神仙可以活数万年长生不老,在四大名著之一的《西游记》中,更是涉及到了“天上一日,地上一年”的概念。虽说《西游记》也是一个神话故事,但是若不是当时社会已经出现了这种概念,相信明朝的吴承恩也不会把它作为故事的背景设定。
可是,在科学技术那么落后的古代,古人究竟是凭借什么得出这样一个科学的结论?
“天上一日,地上一年”的古人智慧
众所周知,古代奉行“君权神授”,而神居住在天上,人们靠天吃饭,敬畏天神。为了能够更了解“天”的想法,从远古时期开始,古人便开始夜观星象,这一点可从考古发现的4000多年前陶寺遗址中的古观象台、天干地支的相关记录证明。
后来的朝代更迭,“司天监”便成为朝廷任命的夜观天象的官职。晚上,在他们观测星空时,会发现这样一个现象:同一个星空布局,每次出现的地点相同,但出现的时间却是次月同日的后两个小时。
这就相当于地上过了一个月,而天上只过了两个小时,因现在的两个小时为古代的一个时辰,所以在古代为“天上一个时辰,地上一个月”。而古代一天共有12个时辰(24小时),因此可表达为“天上12时辰,地上12个月”,也就是“天上一日,地上一年”。
不得不说,古人通过夜观星象的方式,得出的这个结论,直到现在也能够得到科学验证。
“天上一日,地上一年”的现代科学解释
站在天文学的角度,地球在围绕太阳公转的同时,也在自转。其中围绕太阳公转一周所耗费的时间为365.2564天(一年),自转一周所耗费的时间为23小时56分(一天)。这就表明了,当地球围绕太阳公转一周,再次回到原点时,已经经历了365.2564天的23小时56分,也可理解为“天上一日,地上一年”。
站在物理学的角度,爱因斯坦的狭义相对论,提出光速是恒定不变的。所有物体运动,包括时间均是相对的,并在惯性质量与引力质量等效的基础上,引出了“时间膨胀效应”概念,也就是当物体的质量越大,对空间造成的凹陷就越深,光速恒定不变,运动路程与时间延长。
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换言之,物体的质量越大,周围的时间流逝就越慢。《星际穿越》中,男主每次从超大质量的黑洞进去又出来时,他女儿的年龄都会发生增长,就科学说明了“时间膨胀效应”。而宇宙真空环境,光速恒定不变,再加上质量因素,与地球对比,便可实现“天上一日,地上一年”。
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