測量時空的方法

『壹』 人類是怎麼測量宇宙中星球之間的距離的

據了解，測量宇宙中天體之間的距離很復雜，一般採用：
一，三角視差法。三角視差法是一種利用不同視點對同一物體的視差來測定距離的方法。
二，根據哈勃定律，離我們越遠的天體退行速度越快，退行速度可以根據天體的光譜紅移計算。
當然還有其他的方法，但對一般人來說太復雜了很難搞懂。
另外，說這個星球到那個星球要用光年來計算。光年是計量天體間時空距離的單位，一般被用於衡量天體間的時空距離，其字面意思是指光在真空中沿直線傳播一年的距離，約為94605億千米，是由時間和光速計算出來的。
「年」是時間單位，但「光年」雖有個「年」字卻不是時間單位，而是天文學上一種計量天體時空距離的單位。宇宙中天體間的距離很遠很遠，如果採用我們日常使用的米、千米（公里）作計量單位，那計量天體距離的數字動輒十幾位、幾十位，很不方便。於是天文學家就創造了一種計量單位——光年，即光在真空中一年內所走過的距離。距離=速度×時間，光速約為每秒30萬千米（每秒299,792,458米），1光年約為9
460
730
472
580.8千米。

『貳』 為什麼說人類五種穿越時空的的方法呢

超越光速不能在人類的物質宇宙出現，也許超越光速就進入了暗能量和暗物質的世界，靈魂的世界。

或許靈魂能穿越回過去，但是靈魂只能觀察不能幹涉過去。

第二種方法：穿越蟲洞。

蟲洞又叫愛因斯坦－羅森橋，就是連接宇宙遙遠區域間的時空細管。暗物質維持著蟲洞出口的敞開。

『叄』 世界時間是怎麼算的

博宇十論對時間的本質有終極解釋:時間本質上是人類的自我錯覺。

下面是嚴重的錯覺反應

第一節; 解析時間的建立
定義： 設兩直角坐標系(S')和(S), (S')為運動系，(S)為觀測系。(S')中的長度l'為固有長度，時間t'為固有時間; l', t'表示(S')相對於(S)靜止狀態下的長度和時間； 當(S')相對於(S)運動時，在(S)中測量(S')中的長度l'和時間t'; 測量結果為l、t，則l 觀測長度，t為觀測時間，l、t均為觀測值。
(I). 時空面積相等原理--運動系(S')及觀測系(S)中的長度與時間的乘積為時空面積S'或S。運動系(S')相對觀測系(S)靜止或運動狀態下，時空面積是不變數；即對任意(l', t'), 均有等式 l't'= l t 成立
(II). 時空偏轉原理--若運動系(S')相對觀測系（S）運動，在某一時刻相對速度為u或u'，那麼運動系(S')與觀測系（S）沿相對運動產生偏轉，偏轉角q 為時空偏轉角，時空偏轉角的大小與相對速度u （或u'）有關，其正弦值與相對速度運動方向u（或u'）成正比，即sinq =u/c， （或sinq = u'/c'），c為光速。時空面積不變原理(I)和時空偏轉原理(II)是我們研究時空問題的基本原理。根據這兩條原理，我們下面找出(S')與（S）的時空關系式。
設(S')與（S）在某時刻原點重合，(S')與（S）的相對速度為u, l與u方向相同，根據原理(II), (S')與（S）產生偏轉得到以下結果：
OD = OAcosq
令： OD = l OA = l'

則上式 l = l'cosq
又根據原理(I)，(S')中的時空面積 S'ABCO與（S）的SDEFO 相等，
所以 t l= t'l' , t = t' (l'/l), 將(1-1)式代入
得 t = t'/ cosq (1-2)
由原理 (II)知: sinq =u/c, 表明關系式cosq = l/l』=t』/t以及其中的q 與原理(II)sinq =u/c中的q 相同。(1–3)、(1–4) 這兩個等式是狹義相對論的基本公式，也是解析時空理論研究時空問題的出發點。在本文中，您將逐步看到狹義相對論的普遍結論---動尺縮短，動鍾延緩效應，正是由於時空偏轉所致，狹義相對論的收縮因子即為解析時空的偏轉因子。
下面我們求出(S')與(S)的速度關系式（非坐標關系式）：
由( 1-1 )式: l = l' cosq , 我們選 l1 和 l2 (l1¹ l2)
則 l1 = l'1cosq , l2 = l'2cosq
兩式相減 l2- l1= (l'2- l'1) cosq
D l21= D l'21 cosq (1-5)
當 Dl21 ® 0時,
dl = dl'cosq (1-6)
同理由(1-2)式可得到
dt =dt'/ cosq
dt'/dt = cosq (1-7)
則式(1-6)關於 t 微分有
dl/dt = cosq dl'/dt
第二節 解析時空的基本性質
時空波全景
我們知道所有物理學的原理、公設、假設都源於基本物理概念，由於研究對象的差異，這些物理概念可以是具體的也可以是抽象的，科學家們應用數學方法對這些概念進行描述，並用數學方程式計算各種物理量的關系，就是說物理學中的數學方程式無法脫離物理概念而獨立存在。但我們發現作為量子力學中最重要基本原理之一的薛定諤方程卻缺乏應具備的物理含義，與其說是一個「原理」或「假設」，倒不如說薛定諤方程看上去更象一個結論。盡管薛定諤方程在量子力學中有很高的應用價值，但這絲毫不能掩飾薛定諤方程作為量子力學之「原理」而存在著的本身的缺憾，也不得不使我們對『量子大廈』的基礎工程多少要產生一些懷疑。這種情況在相對論身上同樣存在。在相對論中無處不在的收縮因子，其物理含義怎麼解釋？廣義相對論把非慣性時空定義為黎曼空間，但由於黎曼幾何是正曲率空間，既然廣義時空是對稱的，我們必然要問，負曲率空間到哪去了？難道上帝對正曲率空間有偏愛？在對上述看似簡單的問題作出正確合理的回答之前，我們幾乎無法令人信服地談論所謂的『統一理論』。今天這些問題實際上已經找到了答案，上述那些似乎毫無關系的問題都可用時空偏轉原理來解釋。本章並不是簡單地為薛定諤方程找到了數學上的證明方法，而是使其建立在更為牢固、更具代表性的時空原理之上，這同時也使我們有理由從時空偏轉的概念出發去審視目前全部物理理論所處的時空位置：
時空波函數自變數q定義區間

0 y=y0 第一時空 絕對時空 牛頓理論
[0，p/2] y=y0cosq 第二時空 相對時空 相對論 （狹義、廣義）
[0，+¥） y=y0coswt 第三時空 量子時空 量子力學
[2kp+p/2，2kp+3p/2] k=0,1,2....正整數 第四時空 負空間 黑洞
第一時空----
第一時空是我們生活的時空 ，物理學上的第一時空概念是絕對時間，絕對空間，這種觀點統治了人類幾千年。直至今日，第一時空觀念還在影響著人類的思維方式和哲學觀點，因為第一時空世界是低速世界，幾乎我們全部物理理論都是建立在『低速世界』基礎之上的，這是誰也無法改變的事實。在這一「現實」面前，物理學家們所要做的事就是把主觀與「客觀」的距離縮小到最小范圍。
第二時空----
大約在一個世紀前，一位偉人---愛因斯坦開創了『相對時空』領域，相對論認為時間和空間都不是絕對的，愛因斯坦發現對時空的描述與描述者間的相對運動狀況有關，第一時空的絕對時空觀念已不再適用。 歷經數年時間，他對第二時空做了精心的設計，把其描述成彎曲的，多維的，並向外凸起的正曲率空間。第二時空的發現是人類歷史上很了不起的一件事，它告訴我們這樣的事實，即在第二時空區域兩端，一端為第一時空，另一端是黑洞世界（q=p/2）（詳見第一章），在黑洞里所有的物理理論都將失效，這對於那些「絕對」「永恆的」 觀點是絕妙的諷刺。遺憾的是，第二時空的成功卻使愛因斯坦深陷其中，他始終都未離開第二時空一步，直至逝世,他並沒有發現時空的偏轉性質，也沒有意識到相對時空只是整個時空波段上很小的一部分，正象可見光是電磁波譜中很小的一段一樣。當物理學界忙於用這把「萬能鑰匙」開啟更多的時空大門,但都歸於失敗而不知所措的時候，第三時空理論---量子力學卻逐步完善，登上了時空舞台....
第三時空----
『量子時空』比『相對時空』涉及的范圍更廣，它把第二時空波段從[0，p/2]擴展到[0，+¥）區間，應該說第一，二時空是第三時空的特例。第三時空的建立有著微觀領域廣泛實驗的基礎，即粒子的運動速度比宏觀世界物體的運動速度大得多。但人們發現，對粒子的運動狀況進行描述卻比預想的要困難，我們不可能同時確定粒子的位置和動量，而且能量分布也不是連續的。盡管它是個事實，但要說服習慣第一時空或剛從第二時空過來的人，你必須花費相當的口舌，因為第三時空理論基礎的建立不象人們想像中的那樣牢靠，「就這樣的公式你去計算好了，不要再問為什麼」。此情景確是發生在我們奉若神明的理論之中。
第三時空的「成功建立」使越來越多的科學家們相信真正的「統一理論」無非是把第一，第二，第三時空統一在一個新的理論中去。這種想法不錯，但忽略了另一個重要因素，就是能量為什麼不連續，「丟失」的空間哪去了？顯然此問題在第三時空理論中是無法找到答案的。在本文中我們已經知道：能量的不連續性是空間不連續造成的，而空間的不連續是時空波函數在區間 [0，+¥)上出現了負值，其物理含義為負空間，所對應的能量會出現負值，它正是我們要尋找的「丟失的空間」。從廣義上講，空間，能量都是對稱的，只不過我們無法測出負空間，負能量，若要理解它們，就需要我們站在第四時空立場上來看待這一問題。
第四時空----
近年來有關反物質，負時空的概念已逐步從科幻作品中進入到一些專業書刊中，但從理論上承認反物質、負時空和負能量等的存在還需要相當的勇氣，因為在我們看來，客觀存在必須是實實在在的東西，負時空概念顯然與傳統觀念格格不入，是經典理論的禁區，但對於理論工作者來說它絕不能成為想像力的桎梏。要完成第三時空向第四時空的跨越，我們必須具備堅實的理論基礎。解析時空理論以最簡單的數學方式描繪了從第一時空到第四時空的全景圖，它使我們從整體上了解時空體系存在的客觀性作了充分的理論准備並提供了必要的理論工具。我們會發現黑洞導致測量作用產生波粒二象性和其他量子現象。如果我們期待在時空問題上有所作為的話，必須應拋棄我們原有的觀念----『上帝總是對人類有所偏愛』。因為正負時空從整體上是相同的，只不過我們人類自認為站在哪一邊罷了。

『肆』 時空參數分析中時間測量包括什麼

速度、節奏等。時空參數分析中時間測量包括速度、節奏等。時空測量是對速度、節奏、步長、周期時間、時間百分比等多個參量進行的測量與分析。Gait Analysis. Authors: David F. Levine 運動學此類方法有很多，且較為復雜，是基於照相、錄像等方式採集數據，再對圖片序列進行分析。

『伍』 激光干涉儀重力波天文台（LIGO）是如何檢測時空中的波動

激光干涉儀重力波天文台（LIGO）是美國的一對巨大的研究設施，致力於探測時空結構中的波動，稱為重力波。這些信號來自宇宙中巨大的物體，例如黑洞和中子星，並為天文學家提供了一個全新的觀察宇宙現象的窗口。

LIGO的基本機制依賴於著名物理學家愛因斯坦（Albert Einstein）的工作，他在相對論中預言了一個多世紀前類似於電磁波的引力波的存在。根據位於帕薩迪納市的加州理工學院（Caltech）進行的該項目的 歷史 ，愛因斯坦認為此類波太微弱，無法進行切實可行的探測。

從1960年代和70年代開始，研究人員使用自由懸掛的反射鏡在它們之間反射激光，建造了重力波探測器的原型。如果重力波穿過設備，它將使時空結構擺動，並使反射鏡移動得如此之小。這種被稱為干涉儀的設備仍然是當今重力波探測器中的基本單元。盡管這些早期模型沒有捕獲重力波信號所必需的靈敏度，但進展持續了數十年，1990年，美國國家科學基金會批准組裝兩個LIGO探測器；一個在華盛頓州漢福德，另一個在路易斯安那州利文斯頓。

兩種探測器的建造均於1999年完成，幾年後開始了對引力波的搜索。十多年來，隨著物理學家們學會了如何處理高度敏感的儀器以及所有可能出問題的事物，檢測器繼續空空如也。任何數量的東西都可能使設施混亂，包括像烏鴉在通向它們的管道上啄的小事。 LIGO經過重新設計，在2010年至2014年之間具有更高的敏感性。根據加州理工學院的LIGO資料頁，在2015年9月打開儀器的幾天之內，天文台就開始拾取其首次引力波的信號。

當科學家努力了解其細節時，這個 歷史 性信號被秘密保存了幾個月。2016年2月11日，這一發現被公開，物理學家宣布他們發現了兩個黑洞的碰撞，分別比太陽的質量大29倍和36倍，這發生在近13億年前。物理學界對此表示歡迎，並獲得了媒體的廣泛關注。這項觀測不僅證實了愛因斯坦的百年預言，而且為研究人員提供了一種嶄新的方式窺視宇宙。一年後，加州理工學院的天體物理學家Kip Thorne和Barry Barish以及麻省理工學院的Rainer Weiss共同獲得了諾貝爾物理學獎，以表彰他們在引力波檢測領域的開拓性工作。

LIGO的合作目前包括兩個基於美國的探測器以及2017年上線的名為Virgo的第三台儀器。它位於義大利比薩附近，由一個歐洲集團經營。每個設施都包括一個L型真空室，其腿長4公里，其中裝有一個干涉儀。探測器的激光能夠以質子寬度的1 / 10,000的驚人准確性識別出它們在鏡子之間的運動。這三個設備協同工作，有助於確認一個設備接收到的任何信號都是真正的重力波檢測，而不是隨機雜訊。研究人員在重力波探測器周圍創造了世界上最安靜的一些地點，減慢了附近的交通，監測地面上的每一個微小震顫，甚至將探測設備懸吊在鍾擺系統上，以最大程度地減少振動。

LIGO和處女座最引人注目的結果包括首次發現兩個中子星-極緻密的恆星屍體-互相撞毀。這項發現於2017年10月宣布，同時還使用無線電，紅外，光學，伽瑪射線和X射線望遠鏡對同一事件進行了觀測，從而使科學家能夠從多個渠道提取信息，這就是所謂的多信使天體物理學。數據有助於證明這種碰撞是宇宙中大量金，鉑和其他重元素的來源。

2020年1月，LIGO探測到了第二次中子星粉碎，其中涉及質量為太陽的3.4倍的巨大物體。如此重的中子星從未在望遠鏡中見過，它推高了這類實體理論上可能存在的大小極限，使科學家們對如何製造這些恆星scratch之以鼻。 那年晚些時候，研究人員宣布，LIGO和處女座發現了兩個龐然大物黑洞合並的信號。這些實體的質量分別是太陽的66倍和85倍，它們形成了一個總質量是太陽142倍的黑洞。這是所謂的中等質量黑洞的第一個明確證據，黑洞的質量介於太陽的50到100,000倍之間，科學家知道這是必須存在的，但從未見過。

2020年，LIGO和處女座被日本名為Kamioka引力波探測器（KAGRA）的儀器所加入，盡管由於全球COVID-19大流行，所有設施不得不暫時關閉。預計印度探測器將在2020年代中期加入網路。通過這些額外的設施和對當前設施的升級，物理學家將能夠從更遠的地方以更高的頻率觀察引力波，從而使他們將來能夠發現更多。

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『陸』 絕對時間概念

一句話，要承認麥克斯韋電磁理論對一切慣性系都是正確的，就不得不承認相對論的討論是正確的，而不得不拋棄看似正確的絕對時空觀，因為絕對時空觀與麥克斯韋電磁理論不協調，只能認為絕對時空是低速近似經驗，沒有考慮到高速電磁波的運動規律。 問題的本質在於相對論的效應源於它的兩條基本原理：相對性原理和光速不變原理。由兩條基本原理出發，得出存在相對運動的參照系之間對時間、空間、速度、質量等計量的相對性，也就是為了保證兩條基本原理對一切慣性系都適用，則必然存在相對運動的參照系之間的相對論效應，而不得不拋除絕對時間等概念，因為那與基本原理背離。 比如麥克斯韋電磁理論與絕對時空觀矛盾，而符合相對論時空觀。把適用於低速力學現象的伽利略相對性原理推廣到也能適用於包括光速在內的電磁現象時，就必然導致相對論。 物理學是建立在實踐基礎上的，必然依賴於觀測量，而能透過觀測結果看到其內在本質聯系，看到變化現象中的不變本質，和不變本質的協變表現。 談論時空必然要基於觀測量，對於時空的測量目前最好的就是用光信號來校對。其他一切測量都是基於光信號時空測量的，這就必然導致相對論效應。還沒有發現有超光速的物質運動信號可以用來測量時空。所以在以光速為極限的物質世界中，對一切力學現象和電磁現象，相對論是成立的。 相對論基於光速極限的公設，對於我們所能做的以光信號速度為極限的觀測結果給出變換公式，揭示了不同相對運動速度下不同測量結果之間的形式協變性和本質不變性，「犧牲」了看似符合常規經驗的時空絕對性等來保證麥克斯韋電磁規律等的不變性，並且發現了質量等的相對性和更廣義的能量動量守恆律，發現具有相對性變化的能量和動量其實是作為具有整體不變性的四維能量動量張量的分量而隨參照系時空坐標變換相應協變的。而變化的時間空間分量也是作為具有整體不變性的四維間隔的分量相應協變的。 變與不變在這里辯證統一，變的是作為分量的單獨的時間或空間量，而不變的是其四維整體。 hws3234所說的是經典的多普勒效應，與相對論無關，其中所說的測量方法有個問題，那就是會測到遠離的尺「變短」而逼近的尺「變長」，這個矛盾只要考慮到物體的運動而採取恰當的測量方法就可以消除。

『柒』 愛因斯坦提出的時空彎曲，科學家要怎樣去測量

菩提本無樹，明鏡亦非台，本來無一物，何處惹塵埃。這是六祖慧能大師的一個四句偈。不過，今天我們不談佛學，今天，我們只聊聊常識。我們知道，什麼也沒有，就談不上形狀和顏色，更談不上什麼意義。

愛因斯坦（廣義相對論）說時空彎曲，那麼時空是什麼？愛因斯坦認為是物質的萬有引力引起了時空彎曲：過去曾錯誤地認為物體通過引力來對其他物體的運動發生影響，而現在認為是物體影響其他物體在其中作自由運動的時空幾何，改變後的時空中的這種自由運動，就是曾被錯誤地認為在原來時空中的受迫振動。現在，自然定律是一種涉及時空的幾何命題，時空變成了一種度規空間。［愛因斯坦，《狹義與廣義相對論淺析》，北京大學出版社，2006年，導讀第36頁］詳見《愛因斯坦說時空彎曲，那麼時空是什麼？》。1919年，日全食的星光偏折現象被認為是證明時空彎曲的證據，這也是相對論被認為是正確理論的轉折點。

『捌』 時空是什麼概念

時空是物質運動的方向和速度。當光通過引力場時，光子將改變方向速度。「時空」是一個抽象的概念，它表達了事物的生與死的安排。時間和空間是絕對的概念，是存在的基本屬性。測量值是相對於參考系統的。它的外延是對所有事件的長度和順序的測量，內涵是無限和永恆的。

在狹義相對論中，光速是測量時間和空間的共同標尺，時間和空間的變化表現出依賴於這一共同標尺的規律。因此，時間和空間的測量值與特定慣性系統有關。空間和時間也是人類文明中一些最古老的概念。在古代，原始的農耕和放牧需要測量地球並適應天氣，因此產生了簡單的時空概念和測量方法。在古代，人們一直說「上下左右四個方向稱為宇宙，過去和現在稱為宇宙」。

物理學家最初把微觀空間想像成由小塊空間拼成的馬賽克，他們相信，如果我們放大世界的圖景，我們將看到像棋盤一樣的結構。但這是不對的，一個問題是棋盤的網格線指定了一些特殊的方向，這將產生一些與狹義相對論相反的不對稱性。例如，不同顏色的光將具有不同的傳播速度，就像棱鏡，棱鏡將光分解為不同顏色的組件，這些效應通常很難被發現，但只要它們違反了相對論，它們的效應最終就會變得明顯。

現代科學的開端必須涉及空間和時間的概念及其測量方法。它們的性質與任何特定物體及其運動無關。物體的運動特性和規律與如何在空間和時間坐標系中測量它們密切相關。一個簡單的宇宙圖像是：在無限絕對空間和無限絕對時間中，無限多的恆星或星系基本上是靜止的，平均光度大致是一致的。為了確定慣性系，牛頓抽象了三維絕對空間和一維絕對時間的概念。

這張宇宙的簡單圖片在重力作用下是不穩定的，連為什麼夜空是黑暗的這個簡單問題都無法回答。空間的幾何性質不是單個原子的性質，而是由大量原子組成的系統的新的、集體的和近似的性質。由於黑洞的溫度可以上升或下降，因此有理由推測它應該具有微觀結構。由於黑洞只是一個空的空間，它的內部組成部分只能是空間本身的組成部分。雖然廣闊而空曠的空間看起來簡單，但它隱藏了大量的復雜性。

本文已完結