江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

|人以光速离开地球一年，再以光速返回地球上过去了多长时间？


|人以光速离开地球一年，再以光速返回地球上过去了多长时间？
文章图片
|人以光速离开地球一年，再以光速返回地球上过去了多长时间？
文章图片
科幻小说《三体》中星环号载着死神程心以极度接近光的速度到达目的地 ， 只用了52小时就跨过了在地球人看来需要287年才能到达距离 ， 而事实上地球真正经过的时间就是287年 ， 这就是速度的魅力！
俗话说“天上一日 ， 地上一年” ， 在很多神话故事中 ， 人们把超越地球空间范围的旅行确认为“天上飞行” ， 在天上快速飞行一段时间之后 ， 再返回人间 ， 世间的时间尺度将与旅行者完全不一致 ， 好像人间的时间被快进了一样 。
【|人以光速离开地球一年，再以光速返回地球上过去了多长时间？】
其实 ， 这些神话故事里所涉及的时间变化概念 ， 在爱因斯坦相对论中得到了完美地证明 。
之前在菜叶网上看过相关的资料 ， 目前光速是全宇宙最快的速度 ， 光速达到了每秒30万公里 ， 而人类目前飞得最快的飞行器也不过几十千米每秒 ， 这还不到光速的百分之一 ， 月球是距离地球最近的星球 ， 如果有一艘光速飞船的话 ， 那么从地球上到月球上所需的时间不足两秒钟 ， 而几十年前人类从地球前往月球可是整整化了十几天的时间 。 光速是宇宙速度的极限 ， 根据爱因斯坦的相对论 ， 没有东西可以比光移动的速度更快 。
如果有人以足够接近光速的速度离开地球 ， 然后再以相同速度返回 ， 那么 ， 地球上的时间会过去多久呢？
如果速度更快 ， 时间膨胀效应越显著 ， 例如 ， 当速度为光速的99.9996252%时 ， 经过1年太空飞行的人回到的将会是365年之后的地球 ， 跟他同个时代的人早已不在人世 。 而如果太空旅行者以这样的速度飞行1天 ， 地球上的时间将会过去1年 ， 这可谓是“天上一天 ， 地上一年” 。 这就是爱因斯坦的时间亏损(慢钟效应)理论的一个结果 。
之所以有这个违背常规的理论 ， 是在假定光速在真空环境下 ， 速度永恒不变 ， 且光速在宇宙中速度为最快 ， 没有其他物质的运动能超过它 ， 这样的前提条件下才证明得出的 。 目前 ， 光速不变 ， 这点已经得到证明 。
太空旅行者乘坐飞船从地球上出发 ， 需要不断加速才能达到亚光速 ， 回到地球上又要进行减速 。 也就是说 ， 整个过程都是变速运动 ， 而上述的公式只适合惯性参照系 ， 也就是匀速直线运动或者相对静止的情况 。 经过加速和减速之后 ， 飞船成了非惯性参照系 。
由于太空旅行者需要力进行加速和减速 ， 所以太空旅行者会真切地感受到惯性力 ， 真正在加速或者减速运动的是太空旅行者 。 加速运动不是相对的 ， 地球并没有加速 。 因此 ， 时间变慢的是太空旅行者 ， 而不是地球 。
总之 ， 以光速离开并返回 ， 无论飞船上的宇航员会如何因此而改变其寿命的长短 ， 就统一的时间尺度而言是不会发生变化的 。 我们不能否认宇航员会因高速运动而产生变化 ， 却将其变化归结为时间尺度的改变 。


    推荐阅读


    上一篇：苹果|40天后中国iPhone彻底不能用微信？！苹果叫苦连连，莫名损失448亿！

    下一篇：|中国惊现4000亿吨资源，美国：这些资源属于地球，大家必须共享