还记得电影中描述时间变慢的那个场景吗？还记得由于时间变慢，当男主和女主从米勒星球归来时，看到自己同伴已经两鬓斑白，彼此相望时所流露的无奈和伤感吗？当男主角探索黑洞后回到他女人身边时，他的女儿早已是病床上的老太太。剧情的发展需要时间变慢，那时间变慢这种现象在现实物理世界真的会存在吗，还仅仅是物理学家理论所预测的呢？

插图：电影中那么感人的场景。

时间变慢真实存在！接下来文文就要说一个日常生活中的例子。

到了一个陌生的地方，我们需要电子地图，如果要更精确地定位，还需要打开手机上的GPS。GPS，即全球定位系统，可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的时间标准[1]。它的定位精度达到10米。GPS的工作原理是什么呢？

GPS依赖一组位于20000公里高空的24-32颗卫星所发出的无线电信号。我们在地球上大部分位置能接收至少4颗卫星的信号。每个可见的卫星会发送给手机的无线电信号包括：卫星的位置和信号发出的时间。再根据我们手机接收到信号的时间，计算出信号传播时间，便对应了卫星和手机的距离。当手机接收到多颗卫星的信号并计算出手机持有者与这些颗卫星之间的距离时，综合已知的这些卫星的具体位置信息，利用三点定位的方法便可以确定我们的位置。

插图：GPS的卫星网络。图片来源：网络。

如果卫星发给我们的无线电信号中信号发出时间对应的是卫星真实的测量时间，那么这个方法便会失效的，定位精度甚至会达到上千米。为什么呢？因为距地20000公里处的高空与地面上的时间流逝率不一样，也就是，时间在地面上流逝得比在距地20000公里的高空中慢了约45微秒（1微秒=0.000006秒）；考虑狭义相对论相应，卫星上的时间流逝率比地面上又慢约7微秒。为了让GPS定位更精准，必须要综合考虑广相和狭相效应，改正时间因引力变慢的效应38微秒。卫星在发出信号之前，会用自带的始终测量时间，然后让测量时间变慢一些，调整至与地面上的时间流逝率一致，然后再把信号发给手机。

时间变慢，也可以说成是时空弯曲的产物，那时空弯曲又是谁造成的呢？引力！还记得爱因斯坦爷爷的广义相对论告诉我们的：物质能弯曲时空，而时空的弯曲也能决定物质如何运动。

对这个问题一般感兴趣的朋友，看到这里就可以了；如果你觉得还想知道更多，就请继续关注这篇文章，标题是“时间为什么会变慢”，关键词是引力红移、广义相对论和时间变慢。

[1]参考“全球定位系统”在维基百科中的解释。

[写于2015年5月2日]