一个人以光速前进一年,外面也过了一年吗?

Skyking彡14694


首先,简单介绍一下爱因斯坦的相对时空观。

按照牛顿的经典时空观认为,时间是独立于空间之外,均匀流逝。宇宙中A和B两个不同空间位置的时间流逝速度是一样的。这种时空观符合我们对低速宏观世界的认知。

但在高速运动的情况下,需要对经典时空观进行修正。由于MM实验得出光速不变的结论,无法与经典力学体系自洽。爱因斯坦提出相对时空观来解释这一观测结果:时间并非绝对的,而是需要与空间结合在一起,空间中A点和B点的时间流逝速度并不一定一致,而是与彼此的相对运动有关。假设A点处于惯性系S(例如地球)内,B点处于惯性系S'(例如以速度V远离地球的宇宙飞船)内,然后把两只走时速率一样的钟(例如原子钟)分别放在地球和宇宙飞船上。处于惯性系S内的观测者,他会看到地球上的钟走时正常,但飞船上的钟走时变慢,注意,是地球上的观测者看到飞船上的钟变慢,也就是说,是惯性S观测到惯性系S'的时间变慢。但飞船上的观测者看到的飞船上的钟是正常没有变慢的。也就是说,同样是飞船上的时间流逝速度,对于飞船上的观测者与地球上的观测者来说,两者的观测结果是不一样的,时间对两个作相对运动的惯性系来说,是不一样的。时间应该和空间结合在一起,这就是时空相对性。时间变慢多少,可以通过洛伦兹变换公式来计算。同理,两者的速度、位移都可通过洛伦兹变换来换算。而惯性系上观测到的本惯性系的正常流逝时间,叫做本征时间。

其次,介绍一下物体光速运动的基本知识。

根据狭义相对论,静质量不为零的物体,其速度无法达到光速。只有静质量为零的物质(如光子),才能达到光速,而且只能以光速运动。因为物体的质量由静质量和运动质量组成,当速度越接近光速,具有静质量的物体其运动质量的增加越迅速,到无限接近光速时,其总质量(相对论质量)将趋于无穷大,需要无穷大的能量才能将其加速到光速。因此有静质量的人,不能以光速运动。

最后,回答提问。

如果人以接近光速运动一年,这个人应该是在宇宙飞船内吧。这个一年应该是指人在宇宙飞船内进行观测的,是宇宙飞船的本征时间。他观测到外面(例如以地球为例)的时间流逝,应该是慢于一年的,具体慢多少,要看宇宙飞船和地球的相对速度。

如果主角不是人,而是光子。太阳发出的光子以光速向地球运动,8分钟后到达地球。假设光子是有意识可以感受到世界(这个假设其实没有意义的),那么,光子的本征时间为零。且光子在运动方向的自由度为零,长度为零。光子不会有时间概念,且不会“感觉”到自己有在向前运动,世界在光子“眼中”是扁平的。光子从场中出现,然后就在那里,直到被吸收消失不见,或者“一直”都在那里……(其实“一直”也不准确,因为光子没有本征时间)……但是,在地球上的人却是能看到光子在以光速进行运动,飞行了8分钟后后到达地球。因为同样是时间,在光子看来和地球人看来,两者的时间是不一样的。


EricSiu


想必大家都在小说或者电影上看过这样的情节:宇航员离开地球在外太空作业几十年重返地球,自己年轻如故,而一直留在地球弟弟妹妹却白发苍苍。

但是有人质疑过其中的科学性吗?

以光速前进一年很容易联想到未来人类的科技发展,宇宙飞船可以抵达光速,那么在飞船上的人真能“追赶”时间,“永葆青”春吗?

这绝对存在误区!

这个说法之所以存在,主要是基于爱因斯坦的相对论,伟大科学家关于“时间”的假说。

相对论中是如此假设的,每个观测者都带有自己的钟,对于观测者A速度不同的物体,时间流逝是不一样的,速度越快物体时间流逝越慢,接近光速时,A 相对于自己的参考系的时间接近静止;而相对于这个观测者有任何一点点微小速度的观测者B都不属于这个参照系,观测者B也有自己的钟,他的钟和A的钟是不一样的,就是说他的世界和A的世界完全不同,A认为同时发生的两件事情B可能认为是一先一后发生的,同样B认为同时的事情A也认为是一先一后发生的。这个差异随着A,B之间的相对速度变化而变化,速度越大,差异越大。当 A 以为在飞船中前进一年的时候,B 按照自己的参考系来看并不是度过了一年时光。

值得注意的是,这些都只是假说,因为人类目前来不能光速前进或者接近光速前进。如果在未来几年可以更快速度飞行,就能证明相对论是否正确。目前本人持有怀疑态度。

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假设一个宇航员其飞行器接近于光速前进,对于他自己来说,他其实没有察觉时间的流逝有任何变化的。

但对于飞行器外的在太空中相对静止的观察者来说,假设其能“透视”飞行器内部,观察者就会发现飞行器内部的一切都在变慢,飞行器内部的时钟将会走得非常缓慢。也就是说,飞行器内部的时钟哪怕只走了一小会儿,外部观察者的时钟都会已经走了很久了。这种效应被称为相对论性的“动钟变慢”效应。这里的动钟指的就是像此处飞行器内部的时钟,其与外部观察者的时钟相比走得慢了。

这种变慢是由飞行器相对于观察者的速度所引起的。我们一般是很难体会到物体之间的相对速度,会引发其时间计量上的无法一致,这是因为这相对速度还太低。若是高速乃至接近光速,这种爱因斯坦的相对论所预言的相对论效应是实实在在的会被观察到的。

这样的情形有如我们中国古代的一个神仙故事所描述的情形:“山中方一日,世上已千年”。《聊斋志异》里也有类似的这样的故事的记载。

根据上述理论,如果一个宇航员在飞行器中以接近光速前进一年(按飞行器内部的时钟所计量的时间),那么外面的世界将不是同样过了一年,而应是过了许多年了(按外部观察者的时钟所计量的时间)。


建章看世界


按照牛顿的经典时空观认为,时间是独立于空间之外,均匀流逝。

爱因斯坦提出相对时空观来解释这一观测结果:时间并非绝对的,而是需要与空间结合在一起,空间中A点和B点的时间流逝速度并不一定一致,而是与彼此的相对运动有关。


也就是说,同样是飞船上的时间流逝速度,对于飞船上的观测者与地球上的观测者来说,两者的观测结果是不一样的,时间对两个作相对运动的惯性系来说,是不一样的。

只有静质量为零的物质(如光子),才能达到光速,而且只能以光速运动。

如果人以接近光速运动一年,这个人应该是在宇宙飞船内吧。他观测到外面(例如以地球为例)的时间流逝,应该是慢于一年的,具体慢多少,要看宇宙飞船和地球的相对速度。

太阳发出的光子以光速向地球运动,8分钟后到达地球。假设光子是有意识可以感受到世界(这个假设其实没有意义的),那么,光子的本征时间为零。光子不会有时间概念,且不会“感觉”到自己有在向前运动,世界在光子“眼中”是扁平的。(其实“一直”也不准确,因为光子没有本征时间)…但是,在地球上的人却是能看到光子在以光速进行运动,飞行了8分钟后后到达地球。

因为同样是时间,在光子看来和地球人看来,两者的时间是不一样。


假设一个宇航员其飞行器接近于光速前进,对于他自己来说,他其实没有察觉时间的流逝有任何变化的。但对于飞行器外的在太空中相对静止的观察者来说,假设其能“透视”飞行器内部,观察者就会发现飞行器内部的一切都在变慢,飞行器内部的时钟将会走得非常缓慢。

也就是说,飞行器内部的时钟哪怕只走了一小会儿,外部观察者的时钟都会已经走了很久了。这种效应被称为相对论性的“动钟变慢”效应。这里的动钟指的就是像此处飞行器内部的时钟,其与外部观察者的时钟相比走得慢了。

这种变慢是由飞行器相对于观察者的速度所引起的。我们一般是很难体会到物体之间的相对速度,会引发其时间计量上的无法一致,这是因为这相对速度还太低。

若是高速乃至接近光速,这种爱因斯坦的相对论所预言的相对论效应是实实在在的会被观察到的。这样的情形有如我们中国古代的一个神仙故事所描述的情形:“山中方一日,世上已千年”。《聊斋志异》里也有类似的这样的故事的记载。

根据上述理论,如果一个宇航员在飞行器中以接近光速前进一年(按飞行器内部的时钟所计量的时间),那么外面的世界将不是同样过了一年,而应是过了许多年了(按外部观察者的时钟所计量的时间)。

假设此人以光速前进,对于此人来说,时间是静止的,无所谓前进多久;所说的一年是以其他人观测的时间而言的。

另外,大家总是在设想以光速或接近光速的速度进行宇宙航行,这点其实是不可取的。假设人类可以以光速航行,如果我们要去五十亿光年处的一个星系,也需要航行五十亿年;等我们飞到了,这个星系是否还在(目前公认的太阳系寿命是一百亿年)、是否与我们观测到时候一样都是问题。所以即使实现了光速航行也没有意义,何况也不可能达到光速进行宇宙航行。

正确的方向应该是发展空间折叠技术。

比如在一张纸上画一个线段,从一端到另一端,一只蚂蚁如果沿着线段走,可能要花一段时间;如果一个人把这张纸折了一下,使线段的两个端点重叠,蚂蚁马上就能附着在另一个端点,然后这个人在把纸展平,恢复原来的样子,蚂蚁到线段另一端的时间就大大缩短了。

这其中的过程就是二维到三维再到二维。我们要研究的技术,就是把三维转到四维再转回三维,以此来进行远距离的宇宙航行。

为什么我认为时间是恒定不变的。比如说,现在是宇宙时间12点,那么就是12点,不管你是北京还是巴黎,不管你是黑夜还是白天,不管你坐的是火箭还是时光机器,现在时间就是12点。

现在的日期就是12月1日,不管你脚踩的星球,不管你处于宇宙的某一任意点。甚至没有月份。恒星的时间从诞生到灭亡,时间太长,不能用某个特定界定时间,恒星也在移动,而且人类无法定位宇宙中移动的量,用别的恒星定义?不可能,大家都在动。只有从属的行星才会有被人为定义的时间和月份。

时间就是混沌。这样看,时间一天就是一天也不是一天,一年就是一年,或者根本没有年。宇宙中光的传播速度基本上是被确定不变的,那我们可以用最微观的,光子走过的某一距离所花的时间界定秒(好像现在科学家是这样界定的),宇宙中光是永远的,除非没有了恒星。

这样时间的长度定好了,哎,写不下去了,没有终点没有起点,年是定义地球绕太阳一圈的时间的,无法定义宇宙,假设a光子的时间是起始,一秒钟30万千米,就以a光子30万n倍数为一年,不管a光子是否消亡。它出现的那一刻为时间的起始。

答案还是一样,一年依然是一年。不管黑洞是否减少光的速度,没受黑洞影响的光依然不变,所以时间不变。


奇闻道古今


首先时间是个抽象的概念,而并非是物质的东西,时间既没有开始,也没有结尾。只是因为有了人类文明以后,才赋予了时间秒、分、时、日、月、年等时间具体概念。但即便如此,时间仍只是个意识上的概念而不是物质的。所以,该文作者在叙述时间概念的时候,仅仅是把时间局限在“我们”这一有机的生命框架内,他所说的“过去一天我们的时间就会变的少一天……时间只是一趟单程列车,它的终点只有一个,那就是未来站……”其实也就是形容一个人或一个天体的一生而已。广义的说,过去一天,宇宙的时间并不会少一天,因为宇宙是永恒的。因此时间对宇宙来说,也不是单程列车,它是没有终点站的。有人总爱拿爱因斯坦的相对论说事,由此证明当物体的速度达到光速的时候,时间就会停止。这简直就是无稽之谈,即便物体的速度达到光速,时间也不可能停止,时间还是那么一分一秒的过去,只不过给人以某种错觉罢了。举个很具体的例子:比如,徐晓冬和雷公比武也只那么几秒钟,这个时候恰好有人乘坐光速飞船从比武场地升空离开地球,这个时候他始终盯着比武场地,那么他看到的情景便是定格在了徐晓冬和雷公比武的某个动作上了,因为这个动作的影像也正以光速向地球外发送,恰好与那个人所乘坐的光速飞船同步,但这并不意味着时间就停止了,只是飞船里的人在飞船里产生的视觉错觉而已。比武十几秒就结束了,飞船也飞行了十几秒,双方所经过的时间是一样的,但由于飞船以光速飞行远离地球,所以,他看到的情景始终定格在徐和雷比武的某一个动作上。再进一步说,如果他乘坐的飞船以两倍光速离开地球,那么他看到的场景就应该是徐晓冬和雷公的比武回放了。当然,这也是个错觉,并不是说时间就倒回去了,而是他乘坐的飞船两倍于光速离开地球,当然他就能产生时间倒退的视觉错觉了。但这个时候,无论是对他还是对地球人而言,时间都是公平的,都是一秒一分的过去的。

文章由想当然的时间 “静止”,推断出时间的“消失”,说宇宙走向终结的时候,时间也将消失。真的是越说越玄乎,越谈越无聊。笔者一直认为宇宙是永恒的,即使是真如该文作者所说的宇宙被重新压缩成一个“奇点”的时候,也就是其所说的宇宙“终结”的时候,按照宇宙万物的循环往复规律,是不是又有下一个“宇宙大爆炸”呢?宇宙万物是不是又要来一次“轮回”呢?这一切的演变难道不是一分一秒,一月一年的演变积累起来的么?怎么就说“时间也将消失,不存在了”呢?即便宇宙成为了一个“奇点”,不再轮回,时间不还是一分一秒的过去吗?只不过是对于曾经存在的宇宙万物而言无意义罢了。但谁又能知道宇宙能不能重新诞生一个新的宇宙万物呢?

所以,笔者认为时间是永恒的,不要把天体物理和光速上的奇特现象跟时间的静止或消失等同起来,那本就是完全不同的两个概念。


海哥观世事


我就举个简单的例子,黑洞是光都无法逃脱的,那么你进入的速度肯定是无限接近光速。我们从两个角度解释。

第一,从外面的人看,他的动作越来越慢,最后仿佛停止了。你想要看他进入黑洞,那需要无限的时间。


第二,而跳进去的人,他会觉得外面的星星转的越来越快,世界变化的特别快,一瞬间整个宇宙就经历完了所有的事情,直接毁灭没了。

这就是通俗的相对论,里面的人觉得时间无限快。外面的人觉得里面的人静止了,时间无限慢。就是说,他比你早一秒钟进入黑洞,你都根本不可能抓他出来。因为宇宙也毁灭了。。。你越是靠近你自身也会越来越慢。假设你追上他把他抓住往外扯经历了0.000000001秒的过程,只要你出来是需要时间的,那么宇宙就毁灭了。当然,离它越远,相对时间也没过的那么快。

很多人,质疑科学家乱扯?你也太当自己一回事了吧?这种理论物理,根本还没应用,除了谈资和满足求知欲,基本不能为科学家增加一毛钱收入,很多科学家还有人格洁癖,人家看到你那啥也不懂的脑袋,趋炎附势的媒体,人家连露脸都不想露,他们恨不得你们全部不关注,你们全部不懂。如果,名和利对他们有诱惑,转行做哪一行他们收入都是顶尖。。。他们有必要造假去骗你们?你给钱了?你资助他们了?满脑子是钱。。


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这个问题是有问题的,首先按照爱因斯坦相对论,宇宙间没有任何物体的运动速度能够超光速,甚至静止质量不为零的物体是达不到光速的,人是有静止质量的,所以他不可能达到光速。其次如果不考虑上面说的,假定这个人就是以光速前进一年,那这个“一年”是对于谁的一年?如果是对于光速前进的参考系的那将是毫无意义的。因为以光速前进的人是没有时间的,时间对于他来说并没有流逝,时间膨胀到极点――静止了,当然他还活着,他压根还没觉着开始。所以这个一年时间只能是对于题主说的“外面”的观察者而言。而对于光速前进的人来说,“外面”无论过了多少年,他都没有任何时间感觉,他还没觉得开始呢。

综上,一个人是不可能以光速前进的,即便以光速前进也不会有时间,外面过几年就是几年。谢谢浏览,请关注。


物原爱牛毛1


根据相对论,一个人无论如何不能达到光速。假设一个人到了光速而且活了下来,那么会遇到相对论中的钟慢尺缩效应。

在你的世界中因为尺缩效应所有的距离和长度缩短为零,就是所有的物体都重合在一起,包括你。也无法做出任何动作,包括心跳。尺缩效应正好解释钟慢效应:不要怀疑时间静止,你的世界连距离都没有,你无法向任何方向运动半秒钟,时间真的静止了。

如果你能把速度稍微降下来一点就好理解了:尺缩效应让遥远的星系在你眼前,钟慢效应下你的时间远远慢于外界,如果你用一秒钟到达你眼前的星系,而这个星系距离地球100万光年,那么地球上就过了差不多100万年。


飞鱼科普


为什么我认为时间是恒定不变的。比如说,现在是宇宙时间12点,那么就是12点,不管你是北京还是巴黎,不管你是黑夜还是白天,不管你坐的是火箭还是时光机器,现在时间就是12点。现在的日期就是12月1日,不管你脚踩的星球,不管你处于宇宙的某一任意点。甚至没有月份。恒星的时间从诞生到灭亡,时间太长,不能用某个特定界定时间,恒星也在移动,而且人类无法定位宇宙中移动的量,用别的恒星定义?不可能,大家都在动。只有从属的行星才会有被人为定义的时间和月份。时间就是混沌。这样看,时间一天就是一天也不是一天,一年就是一年,或者根本没有年。宇宙中光的传播速度基本上是被确定不变的,那我们可以用最微观的,光子走过的某一距离所花的时间界定秒(好像现在科学家是这样界定的),宇宙中光是永远的,除非没有了恒星。这样时间的长度定好了,哎,写不下去了,没有终点没有起点,年是定义地球绕太阳一圈的时间的,无法定义宇宙,假设a光子的时间是起始,一秒钟30万千米,就以a光子30万n倍数为一年,不管a光子是否消亡。它出现的那一刻为时间的起始。答案还是一样,一年依然是一年。不管黑洞是否减少光的速度,没受黑洞影响的光依然不变,所以时间不变


木酷火蹄


你以光速从地球飞向太阳,时间是八分钟,你从地球飞向太阳度过了八分钟的时间,在这八分钟里地球人同时也度过了八分钟。你与地球人所度过的时间是一样的。你想说超光速移动时间会变慢,时间会倒流。那你是不是想说以光速飞向太阳所需的时间是八分钟,那以480倍光速飞行只需一秒钟,那你是不是想说你以480倍光速飞向太阳你就比地球人年轻了480倍。当你以480倍光速飞向太阳。到达后马上回地球,时间是两秒,地球人同时也过了两秒,你怎么穿越。你只是以更快的速移动所需的时间更少,并不是以更快的速度移动时间就变慢。


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