空间站与地球表面的时间差如何体现？为什么会不一样呢？

空间站与地球表面上的时间有着很微弱的差距，不过这种差距需要利用光子钟才能测定出来！

为什么空间站与地面上的时间有差别？这与重力对广义相对论时间流的影响有关！

不知道大家有没有看过《星际穿越》这部科幻电影，相信大家都是看过的，在这部电影当中有一个剧情，库帕带着女博士和另一位男宇航员去到了一个表面全是水的星球，它们留下了一个皮肤较黑的男宇航员在空间站中，库帕三人去到该星球后，库帕说了一句话：“在这个星球表面可真难移动”。

再后来与库帕同行的那位男宇航员就由于巨大的海浪而牺牲在了该星球，而当库帕和女博士回到了空间站时，这位留在空间站中的皮肤较黑的男宇航员它的时间却已经向前推进了20多年，但是库帕它们也只是在该星球表面待了近4个小时，为什么会这样呢？

其实这就是重力或者说引力对于时间流的影响，了解重力如何影响时间的流逝，请考虑以下因素。 如果您在坠落的盒子里， 您会感觉好像重力好像是减少了许多，其实并没有，这只是失重现象。 另一方面，如果盒子在足够的深处并且盒子会向着其上方加速，那么在盒子中就会产生超重现象，而在盒子里，一切似乎都因重力的效果而朝着两个不同的方向以不同的方式掉落。

在这两种情况下，框内的人都会看到一种情况，好像它所在的盒子静止不动。爱因斯坦相对论的基本原理之一是观察者相对于一个与自己一同运动的物体来说，观察者无法分辨自己到底是静止的还是运动的。

微小放大实验可大概模拟重力对广义相对论时间流的影响，不同高度的光脉冲时间差也就是重力对广义相对论时间流的影响

假设我们试图通过发送光脉冲（光子脉冲）来违反爱因斯坦这一原理。假设如下：从盒子顶部到盒子底部的光线或光脉冲，我们测量第一个光脉冲离开盒子顶部的时间与第二个脉冲离开盒子的顶部的时间。另外同时测量第一个脉冲到达盒子底部的时间与第二个脉冲到达盒子的底部的时间。

如果盒子静止不动，那么盒子底部的光脉冲之间的时间将是精确等于盒子顶部光脉冲之间的时间。就算这个盒子以固定速度的运行，则这个结果仍然适用。但是，如果盒子在加速，那么就会导致盒子底部的光脉冲之间的时间比盒子静止不动时盒子底部的光脉冲之间的时间更短一些。并且这个时间不等于盒子顶部出现的这两个光脉冲之间的时间。

因此，似乎这将允许框中的人能够告诉自己一个结果：无论他是否动弹，都违反了爱因斯坦的相对论。 但是，如果我们选择认为此盒子是处于静止不动的状态的，那么我们也将相信存在着引力场（重力），而这个引力场将会影响时间的流逝。

事实证明，引力场以正确的方式去影响时间流，以防止我们无法判断这个盒子是否在加速。如果我们选择相信这个盒子仍然是处于静止状态，我们还需要相信存在着引力场，这是刚刚说过的论题。而引力场将会在盒子底部引起时间比盒子顶部的时间慢。

这将导致盒子底部的光脉冲之间存在的时间小于盒子顶部光脉冲之间的时间。两个光脉冲离开盒子顶部之间的时间间隔越短，那么盒子底部光脉冲之间的时间与盒子顶部光脉冲之间的时间差就会越短。因此，如果我们认为盒子处于静止不动的状态，我们将获得与我们相信盒子处于正在加速状态的结果完全相同。

引力场只存在于某一个角度：即存在于认为盒子处于静止不动的状态的人的角度。现在，从以下角度来看，其实引力场的不存在的于外面认为盒子正在处于加速状态的人的角度（注意：只是观点，并不代表引力场真的不存在），由于盒子在加速，从盒子外面的人的角度来看，盒子底部的光脉冲之间的时间小于盒子顶部光脉冲之间的时间。

而由于重力对时间流的影响，从盒子里面的人的角度来看，盒子底部的光脉冲之间的时间也将小于盒子顶部光脉冲之间的时间尽管如此，由于各种原因，在两种情况下，都是盒子底部的光脉冲之间的时间略短于盒子顶部的光脉冲之间的时间。

因此，如果我们认为盒子静止不动，那么我们将会得到与上面假设所得结果的一个相同的结果，就像我们认为该盒子正在加速一样。所以“无法判断盒子是否在移动”对与爱因斯坦的相对论来说并没有没有受到什么影响。

假设我们在某个重力场的强度在任何地方都是相同的空间区域，沿重力场方向分开的时钟， 将以不同的速度运行，随着我们沿重力场方向增加两个时钟之间的距离，两个时钟之间运行速率的差异会增加，如果我们增加引力场的强度，那么两个时钟之间的运行速率的差异也随之增加

在黑洞附近，引力场强度变得很大，黑洞周围的强度对于我们来说是无法想象的，而其事件视界周围强大的引力场也将导致靠近靠近黑洞附件或者存在于事件视界周围的观察者的时间完全停止。

所以以光脉冲来测定不同高度的空间区域之间的时间差异就能够体现出为什么空间站的时间与地球表面的时间有微弱的差距，虽然这种差距肉眼根本无法看出，但是仔细深入会发现重力的确对广义相对论时间流有所影响！