在宇宙大爆炸剛剛發生之後,時間是否流逝得更慢?
根據相對論,時間與引力密不可分,那麼,就在宇宙大爆炸剛剛發生之後,此時的時間與我們現在是否相同呢?顯然,在138億年前沒有人去測過。但如果從原始湯之中粒子的角度來看,那時的時間有可能會流逝地很慢嗎?
「時鐘在引力場中走得慢」的這個說法應該要更精確地表述為「時鐘在引力場中走得比在真空中要慢」或「時鐘在強引力場中走得比在弱引力場中要慢」。事實確實如此,如果把在宇宙早期的一個假想時鐘與當前時代的時鐘相對比的話,就會發現時間在早期宇宙中要走得「慢」,因為那時宇宙的質量密度非常之高。但這樣的表述有什麼物理意義呢?
並無多少意義。在宇宙大爆炸剛剛發生之後,那時非常密集,時間就走得很「慢」,整個宇宙密度非常高。那些假想觀察者不會注意到任何奇怪的地方,因為他們沒有辦法與低密度宇宙的時鐘相對比。物理定律還是一樣的。不過,會有一種觀測效果。儘管目前尚不清楚,但我們會設法觀測。因為我們有望遠鏡,可以回望到宇宙年輕的時候,我們能夠嘗試觀測早期宇宙的時間放緩效應。
但問題是,在大爆炸之後的300,000年內,宇宙是不透明的。而當宇宙的年齡在300,000年時,引力相對論效應變得微不足道。所以,就目前而言,明顯地觀測到早期宇宙的這種效應是不大現實的。
引力場越強的地方時間流逝越慢
所以,這是否意味著當我們觀測不同星系之時,我們不會看到明顯的相對論放緩效應?實際上……確實沒看到。
不過實際上,不需要看那麼遠也可以看到相對論效應。但這是由於其他現象,完全不同於上面所述的引力效應。這是由於宇宙正在膨脹,星系以足夠快的速度遠離我們而且,因此我們需要考慮相對論。這就是「宇宙學紅移」效應。
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