用户84873632169
上海科技报科普问答主持人：主任记者 吴苡婷
这是一个很有趣的问题，以光速离开地球一天后再回来会发生什么呢？首先我们要清楚的是出去的位移和回来的位移，也就是距离肯定是不一样的，因为宇宙是运动的，这个距离也许比出去的距离更加遥远，也可能更加接近。其次是时间，如果按照地球的时间测算的话，那么就是24小时，这在宇宙中也是可以控制的。就像我们利用宇宙飞船把宇航员送到太空一样，速度可以不同，时间是可控的。不管是飞往月球的阿波罗飞船，还是绕着地球的空间站，还有飞往太阳系边缘的旅行者号，都有恒定的地球时间标准。
所以如果坐一艘光速飞船离开地球1天后再飞回来，地球上可能经过的时间也就是几天左右。没有什么很大变化。
科坛春秋精选
在谈论这个问题之前，先来看一下狭义相对论的质速关系：
其中v表示物体的运动速度，m表示物体在速度为v时的质量，m0表示物体相对静止时的质量，c表示光速。
把上述的关系式做成如下的示意图：
可以看到，当速度v趋近光速c时，物体的运动质量m趋于无穷大，显然无法使这样的物体继续加速到光速。因此，对于飞船这样有静止质量的物体，其速度只能低于光速。
尽管如此，只要物体的速度越接近光速，钟慢效应就越明显。根据狭义相对论的时间膨胀效应：
其中ΔT表示飞船时间，Δt表示地球时间。
根据上式可知，当v=0.866c时，ΔT=0.5Δt，这意味着地球上过2秒，飞船上才过1秒。因此，如果飞船以这个速度离开地球一天再返回地球（这里一天指飞船上的时间），地球上将会过去两天。当v=0.999996247c时，如果飞船以这个速度离开地球一天再返回地球，地球上将会过去1年。当v=0.99999999999996247c时，如果飞船以这个速度离开地球一天再返回地球，地球上将会过去1万年。如果越接近光速，当飞船回到地球之后，地球上早已是沧海桑田。
然而，用一天的时间加速度到亚光速的地步，需要极大的加速度。假设飞船以静止状态从地球上出发，并做匀加速运动，飞船速度与加速度a的关系为：
考虑到相对论效应，不能使用经典物理学中的匀加速运动公式vt=v0+at。根据上式，如果用一天的时间使速度匀加速到0.866c，加速度将高达466g。要知道，普通人承受3g已经相当困难了，而长时间承受几十g的加速度足以致命，更何况是几百g。这里在计算时还没有考虑到减速回地球的情况，如果考虑这样的情况，飞船需要在半天的时间里加速到0.866c，加速度则要翻倍，人体更无法承受。因此，如果要让太空旅行者活着回来，仅飞行一天的时间，并不能产生很明显的时间膨胀效应。
火星一号
光速是300000公里每秒，乘以一天86400秒，等于259.2亿公里，太阳系直径约为82个天文单位，约123亿公里，以光速离开地球所到之处就相当于太阳系直径的2.1倍多，然后再以光速飞回地球，现在要求证地球上在飞船飞离地球再返回地球这段时间里是否有变化，这样要考虑的因素太多了，以光速进行飞行，空间是否会像水波一样被压缩而影响在空间同一纬度平面的相对位置，飞船上的相对时间流速是否会因为光速而变慢，引力波的作用是否会扭曲空间和时间，哈勃定律的红移及膨胀宇宙是否会改变返程的距离……太多因素要考虑进去，相对论中爱因斯坦也提出了不违反人类现有物理法则改变时间的可能性，所以我得出两个粗略的结论，按照问题中的飞行方式，有可能地球上的时间才过去2天或稍微超过48小时；又有可能是飞船上的时间仅仅过去48小时，而地球上的时间则早已过去了数年甚至更多，人类现在连第一级文明层次都还没达到，我们要探索的还有太多太多了，霍金先生还有众多科学家为人类发展指明了道路，但是人类探索的脚步永远不会停止！
横滚翻的土豆
以光速离开地球一天再飞回来，地球会发生什么？
这里有两个含义，一个是地球人看着这艘飞船出发后第二天回港了；另一个是飞船上的成员看了飞船里的钟表，过去了24小时候，然后回程又花去了24小时....合计48小时！似乎看上去是一样的，不都是两天嘛......
当然光速飞船可不会这么慢哈.....
但这却是两个完全不一样的结果，第一个是观测者看到了第二天回来了，这个绝对不会有问题，地球可以很肯定的过去了两天而已，当然会发生很多事情，比如.....
今天才过去2/3就去世了这么多人，还有出生的更多....看来这两天还是发生了不少事情！
第二个是飞船上的乘员过去了两天，这个就要商榷一下了，因为光速飞船中的时间在外部观测者看来是出于停滞状态的，每一秒都有可能被延长至无穷长的时间，那么可想而知这飞船中的两天可不是一件好事，因为这飞船中过去的两天可能意味这地球过去了无穷长的时间.....那么当你回来的时候还能找着地球不？
当然这个可能无需担心，因为你无论怎么加速都不可能达到光速，那么就按99.999999%来算吧，大概时间会膨胀7071多倍，也就是说2天大约过去了14142天约合38.75年，还可以接受，38年回来航天港应该还在，如果你老婆没和你一起去的话，目测已经改嫁了，还有你儿子如果没有37岁左右的话，应该不是你的！
星辰大海路上的种花家
题中并未说明这“一天”的时间是哪个参考系里的。按照题目“以光速离开地球一天再飞回来，地球会发生什么？”会有两种结果：
“一天”如果是光速离开地球这个人的时间，那么他返回地球后可能数亿年已经过去了，地球的变化可能是沧海桑田，甚至他可能是最后一个人类。或者已经步入了太阳的红巨星时代，地球已经在太阳的肚子里了。
- “一天”如果是地球上的时间，那么一天后他返回地球，并不会有明显的变化，可能会比他的同龄人年轻一天而已。
那么为什么会产生这样的结果哪？
首先先声明一下，爱因斯坦的狭义相对论不允许有静止质量的物质达到光速，所以说光速飞离的不能使人只能是光子。在这里假设无限接近光速飞离地球（理论上不越轨，技术上达不到）。
爱因斯坦的狭义相对论有时间膨胀的推论，物质的运动速度会影响物质本身的时间流逝速度，运动速度越快时间流逝速度越慢。如光子的速度为光速，那么它的时间流逝速度几乎为零，也就是时间是静止的。
按照该理论如果人以无限接近光速飞离地球再返回用一天的时间，那么他的时间流逝速度几乎为零了，他的一天可能是地球上的万年、亿年、数十亿年。但是如果是地球上的一天时间，那么对于接近光速飞离地球的人来说就是瞬间的事情，所以他会比同龄人年轻一天。
感兴趣的根据时间膨胀公式，可以简单的去计算一下。0.99999999999.....99c，根据小数点后9个数的不同，你计算出的结果会让你大吃一惊，会有特别大的差距。
这里是科学黑洞，感兴趣的不要忘了关注与点赞额！祝好！
科学黑洞
首先要确定一点，不可能光速飞行一天，哪怕一秒也不行！不过既然是假设，那就一直假设来分析下去！
首先必须确认“离开地球一天”这里的“一天”是谁的时间，按照问题的描述应该是飞船上的时间，也就是说假如你以光速离开地球一天（飞船上的时间）。不然如果是地球上的时间，问题问的就没有意义了，等于说地球过了一天会发生什么？这个大家都明白！
按照爱因斯坦的狭义相对论解释，以光速飞行的飞船上的时间静止了，注意这里的“静止”是相对的，也就是相对于地球上的时间，并不是说飞船上没有时间的概念了，只是地球上的人如果能看到飞船上发生的事情，会看到那里的时间静止了。而对于飞船上的你来说，时间仍然在流逝，你不会因为时间的“静止”（相对静止）而长生不老！
也就是说，对于飞船上的你来说，如果你只留意飞船内部发生的事情，你不会感觉到时间静止，事实上你的感受与在地球上的感受并没有太大的区别。而只有你重新返回地球以后，对比地球上的时间，你才能真切地感受到你的时间确实变慢了。
明白了这点，就会感觉到一个矛盾的存在。那就是对于地球上的人来说，他们永远等不到飞船上的你度过一天，因为对于他们来说，你的时间静止了。你度过的每一分每一秒对于地球上的人来说都是无限长的时间！
所以，你将永远回不到地球了，如此推论下去，你也将回不到宇宙了，也就是说再你以光速飞行的那一刻起，你将不再属于出发时所在的宇宙。那你会在哪里呢？
很明显，你本身就是宇宙的一部分，所以如果你回不到宇宙里，意味着你将不复存在！
这也意味着一开始的假设是错误的！
有人可能会说，以光速飞行或者超光速飞行会到达更高维度的世界或者穿越时空，但目前看来，这样的想法只是猜测和想象，只是属于科幻领域！
您说呢？
宇宙探索
3月16号你以光速飞一天离开地球，再以光速飞一天回来当然是3月17号，你要是音速回地球那就出问题了，光速每秒30万公里，1分钟60秒乘以30万公里是1800万公里，1800万公里再剩以60分108000万公里，24小时乘以108000万公里，一天是2592000万公里。音速每秒340米乘60秒是2040米再乘60分是122400米再乘24小时2937600米再乘30天等于88128000米是88128公里，12个月是1057536公里，呵呵，要接近28000年才能飞回地。
释然212491435
题主又犯了一个常见的错误，就是有静质量的物质是无法到光速的。
就像1/0一样，是错误的。
这里我就回答：以近光速离开地球一天再飞回来，地球会发生什么？
根据相对论，这个问题也称为“双生子样缪”，你假如有个同样大的兄弟，你以接近光的速度做飞船离开1天后，再返回，那你兄弟会比你大的多，这也取决于你接近光速的多少来决定。
那我们娱乐的来算一下：
如果你坐飞船以0.9倍的光速离开地球一天，那你回来后会抵达2天后的地球，地球上的兄弟会说你离开两天了，而你自己和你的钟则表示，你确定你的确只度过了一天。
- 如果你以0.99C的光速离开地球一天，那你就会来到7天以后的地球，同样，你也只在飞船上度过了一天。
- 但如果你以0.999 999 999 的速度飞离后一天回来，你就会发现你来到了61年以后了，你已经抵达未来，而你的兄弟已经等你等到7老80了。
- 最后如果你坐一辆0.999999999999999（15个9）倍的光速飞出去一天，那你回来后将是天荒地老了，共计地球年61286年。这时你会发现地球怎么样我就不知道了
相对论指出，如果你越接近光速这中效果将越明显。而我们先在的宇航员就会有这种体验，他们在外太空待久了后，回来都会到0.000001秒之后的未来（速度慢相对论效果不明显）。
若有其它问题请在评论区留言哦：）
量子猫
按照目前的认知水平和技术能力任何静止质量不为零的物体是不可能达到光速的，根据狭义相对论的质速公式m=m0/√1-（v/c）²（其中m0为飞船静止质量，v为飞船运动速度，c为光速），当v=c时，式子就变成1/0，质量m变为无穷大，所以是不可能达到光速的。再者除非不是人坐飞船以光速离开地球，否则人在一天（飞船的时间）中加速到光速再减速到零再掉头返回加速到光速再减速到零是受不了的。加速度几千个g，根据广义相对论的等效原理，这么大的引力把人压成饼了。所以这个题根本就没意义，除非改成接近光速且不考虑加速过程，一上来就这个速，这样题才有意义。
我看到楼主们答的都挺好，计算回到地球后地球过了多少时间，这就是个“双生子佯谬”的问题。
根据接近光速的程度，有的算是两天，有的算是1万年，有的算是61286年……，我也就不再重复了。我只补充一点思考：人真要达到光速会发生什么？这一点也是爱因斯坦一直想知道的。实际上当人达到光速的那一刹那，在地球的观察者看来，飞船上的时间停止了，假设飞船真达到光速，那这个参考系时间也将停止，只不过这一点永不会到达，因为如果达到了，宇宙对于这个人来说就崩溃了，人将成为宇宙的主宰，宇宙的奥秘全在这人的掌握中，当然人已经脱离了宇宙普通时空的羁绊，人如果“这时”想起回到地球去看看，地球早已经不存在了，因为已经过了无限的年数了（由0.9999999……∞个9c到1c过程中地球过了无限时间），绝不仅仅是几万年的事。
所以宇宙是不允许你超过光速的，甚至等于光速也不行，你永远追不上光，你即使大于30万公里/秒的速度了也追不上光。光对于你来说永远是光速。
物原爱牛毛1
其实这个问题就是"小马过河的故事“。大牛说河水不深，小狐狸说河水很深，结果小马不知道河水到底深不深。这是因为他们根据自身身高给了小马答案。同样，我们的定律首先是地球时间，光速的时间也是地球时间。光速也是地球时间。其实你以光速飞出一天，对地球时间来讲，都是一天，谁也不多，谁也不少。从光速运动者来讲，假定他的时间变慢，他的秒等于地球一年，那么他会认为，他过了一秒，地球上的人也过了一秒，而不是一年，只是他认为地球人的寿命太短暂了，就是我们看细菌一样，我们几秒的时间，细菌已一辈子了。所以对一个时间体系的时间是大变的。对于不同体系时间是相对的。
那么时间到底与速度有关吗，举几个例子说明。1对于卫星上的原子钟时间变慢，这是客观存在的，但我们说原子钟时间变慢了，而不是说卫星比我们少过了几秒钟，这只是说明原子钟时间变慢了，那么原子钟时间为什么变慢呢，直观的就是因为卫星相对地球有速度，所以认为是速度改变了原子钟的速率。那么问一个问题，地球同步卫星与地球同步，相对速度为零，这个卫星的原子钟就不会慢吗，不，绝对会慢。有人会说同步卫星有绝对运动速度，这是不讲理的，速度的定义就是相对的。还有假如我们从卫星的角度来看，地球有相对他的运动速度。那么地球上的原子钟应比卫星上的慢，但不是。那么原子钟为什么慢呢？是引力大小改变了原子钟的时间(即速率)。时间与引力的倒数的平方成反比，与速度无关，(但速度与引力有关，貌似与时间有关)
