v
在代入数据计算时需要注意的是,公式中的 k 是以地心为参考系的速度,而飞机的速度是以地面为参考系
的速度,故要把飞机的速度变换为以地心为参考系的速度,即飞机向东飞时相对地心的速度为
v = 464+250 = 714m / s
v = 464−250 = 214m / s
,飞机向西飞时相对地心的速度为
;万有引力常数与速
k1
k 2
度的情形一样,也要进行变换。但有时因两处的光速相差过于微小,譬如说本例,飞机上发射的光速与地面上
发射的光速相差是非常微小的,变换计算没有实际意义,所以有时不进行变换计算,而直接把原数据代入公式
进行计算。
代入数据计算得:
c = 299792458.00016493m / s
a
,向东飞行的飞机上发射的光速:
k
1
c = 299792457.99939107m / s
b
,向西飞行的飞机上发射的光速:
k2
3.3.2
计算钟慢的时间:
表观时间的长短与原子发射光线的振荡频率成正比,而振荡频率的大小又与该光速的快慢成正比,这样时
cd −ck
k =
k
间变化率可转化为光速变化率,设时间的变化率为 ,则
。
cd
a
,飞机向东飞行,机内原子钟时间变化率为:
cd-ck
cd
299792458-299792458.00016493
299792458
-13
1
k=
=
=-5.0514710
250m/s
飞行以
的速度沿赤道绕地球飞行一周,总计“钟慢”为:
63880002
2503600
-9
td =-5.5014710-13 3600
=-88.310(s)
此种情形,飞机上的原子钟比地面的钟快
−9 秒
88.310
b
,飞机向西飞行,机内原子钟时间变化率为:
cd -ck
cd
299792458-299792457.9993907
299792458
-12
2
k =
=
= 2.03117210
250m/s
飞行以
的速度沿赤道绕地球飞行一周,总计“钟慢”为:
229