太陽發出的光達到地球約8分鐘,但按照狹義相對論太陽的光應該瞬息到達,哪個正確?

飛翔的翅膀32567256


狹義相對論的基本依據是相對性與光速不變,這個題目顯然沒有理解相對是個什麼概念。

在同一個慣性參考系中,時間流逝是一樣的,存在統一的時間,但是在不同的慣性參考系中,這個時間的統一性便不存在。即時間是相對於參考系的選擇來看的。

狹義相對論中的鐘慢效應(時間膨脹效應)是指,運動中的時間流逝變慢,且運動的速度越快,時間流逝就越慢。

不過,有些看法是根據這個效應和公式的外推,比如這兩個看法,一個是速度達到光速,時間靜止,超過光速,所謂的時光倒流。

這兩個看法是狹義相對論中沒有說過的,只是想當然的對公式的外推罷了,而且,為什麼這兩種看法不對呢,因為從公式上來看,並不允許這樣做。

但好在題目問的是光,光是沒有靜質量的,生來就是光速。

來看題目,太陽發出的光線到達地球需要8分20秒,這是事實,因為我們處在地球的參考系中,而非“騎”在光上。

這裡就出現了兩個參考系,一個是地球參考系,一個是光速參考系(假設存在),相對性原理就是指的是,在不同的慣性系中,時間與空間的相對性。

地球參考系與光速參考系(假設存在),是兩個不同的參考系,時間的進程是不一樣的,所以,看明白這個之後,就知道題目本身問的就存在問題。


一枚遊戲科幻迷


恰恰相反,狹義相對論明確要求,光速不變,或者說得更嚴謹一點,在慣性系中真空光速不變,即大約每秒30萬公里。所以,首先光速有個上限,其次它還不受速度合成公式影響,比如,一個以0.5光速運動的物體上,發出一道光,這道光不論是順著物體運動方向發射還是逆著運動方向發射,這道光的光速不變。


也正是狹義相對論做出了這樣的假設,才導致自此之後超光速才成了一個有趣的問題。如果超光速是真實存在的,那麼狹義相對論就肯定錯了。


只不過,人們反覆琢磨的各種超光速,最終都發現它們要麼是虛假的,比如用激光筆對著月球晃,月球上的光斑移動速度超光速,或者理論上非常幽靈的量子糾纏,它具有超時超距特性,理論上將一對糾纏的粒子放在宇宙兩端,只要改變其中任何一個粒子的狀態,另一個粒子會同步變化。這種理論推演,最初讓愛因斯坦都難以接受,他認為這算是某種超光速。但後來人們發現,這不算超光速,因為在這個過程中,並沒有發生任何有效的信息傳遞。


光是信息的使者,它不僅僅是照耀大地撕裂黑暗帶來溫暖的陽光,光在整個宇宙中代表著信息的傳遞者,而由於這個使者的速度有限制,不是無限的,因此牛頓的絕對時空觀也就失效了,只有在光到達之處,事物之間才能建立起因果聯繫。


所以,當光需要八分鐘才能到達地球,不僅代表著這段距離的漫長,還表示著這樣一件事,假如在你看到這個答案的“同時”太陽突然消失,那麼這件事的影響也需要八分鐘的時間的來傳遞,即地球會繼續在原來圍繞太陽的軌道上運轉八分鐘,然後才會按切線飛出。

我必須指出,日食的時候,太陽並沒有消失,它只是被月球擋住了光路而已^_^


三思逍遙


這個問題實質上是對狹義相對論中時間膨脹效應,即鐘慢尺縮效應的理解問題。

太陽到地球平均距離1.5億公里,光速每秒鐘30萬公里,因此太陽發出的光要經過約500秒鐘到達地球,就是8分20秒,這個當然是正確的。

這個速度是觀測者看到的速度。根據俠義相對論,時間有膨脹效應,在高速運行的參照系中,會出現尺縮鐘慢效應,也就是說空間縮小了,時間變慢了。

這個理論告訴我們,速度越快的運動物體感覺到的時間就會越慢,達到光速,時間就會停止。

這已經不是假設,也不是僅在數學模型中存在的事物,而是經過無數實驗證明的一個重要定理。

現代科學的很多方面只有運用這個定律,才能修正經典力學中的一些誤差,比如航天、導航、定位等等,如果不運用時間膨脹理論去修正誤差,就會失之毫釐,謬之千里。我們現在的所有生活都會變得不準確,不確定。

狹義相對論認為,當物體運行速度等於光速時,時間就會停止,空間就會微縮為一個點,出現零時空。

但光速似乎只是光量子的特權。

因為只有零靜止質量的物體才能達到光速,任何具有靜止質量的物體都無法達到光速。

即使質子這樣質量及其微小的基本粒子,在大型強子對撞機裡,用極大的能量催動,也只能無限接近光速,而達不到光速。

光量子的靜止質量為零,所以才能在光速中運行。

這就是所謂光速限制或者光速極限原則。

如果有靜止質量的物體達到了光速,這個世界的時空就會被撕裂崩潰。

所以題目說的瞬間到達是光速慣性系裡物體的感覺,但由於有靜止質量的物體無法達到光速,所以這種感覺是不存在的。

只有光子,這種無靜止質量的量子,才能實現光速運行。

因此可以想象,光子們如果有感覺的話,它們的時間將是靜止的。它們無論到哪裡去,其他參照系裡的觀測者看到它們走了多少年,它自己的感覺都是瞬間發生,時間的秒針還沒與動彈就到了。

只有當它們停止下來或者慢下來,時間才會流逝。但它們的本質是永遠不停孜孜不倦的奔跑著,直到宇宙天荒地老,它們一直會像剛出生的嬰兒,沒有長大衰老一分一毫。

所以,太陽光到地球需要500光秒,是我們這些旁觀者的時間計量,光子感覺到只有一瞬(實際上沒感覺,因為一瞬也要時間)。

但在這個真實的世界裡,我們的感覺才更有意義。

時空通訊觀點,歡迎討論點評。


時空通訊


相對論指出,時間並非是絕對的,對於同一起事件的發生,不同參照系測出的時間間隔是不同的。以太陽表面發出的光傳播到地球上為例,如果從地球參照系看來,這個時間大約是8分鐘;如果光速參照系存在的話,對於光本身來說,這個過程是瞬間完成的,不需要時間。不同參照系會有不同的時間認知,不能說哪個參照系是正確的,哪個參照系是錯誤的,沒有哪個參照系顯得更為優越,這就是時間的相對性。

但需要注意的是,光速參照系是不可能存在的,因為只有那些無靜質量的東西才能以光速運動。根據狹義相對論,速度越接近光速的參照系,時間流逝速率越趨於零,但這並不能推導出存在一種時間靜止的光速參照系。

關於題主的這個問題,可以用另一個例子來說明。假如宇宙飛船以光速的99.99998%的速度從地球飛到比鄰星,對於地球參照系來說,這段旅程的飛行距離約為4.3光年,飛行時間約為4.3年;但對於飛船系來說,這段旅程的飛行時間只有一天。兩個參照系都沒有錯,只是因為時間是相對的。


火星一號


我求求你們不要整天胡說八道了行不行。

如果不知道相對論是啥,請讀書。請學習電動力學,請閱讀正規出版物。

如果正規出版物你看不懂,電動力學基礎知識都沒有,洛倫茲變化是個啥都看不懂,那麼我建議你放下書,走出去,隨便找個地方吃點啥好吃的,打一局王者榮耀或者去玩個吃雞。

真的,看不懂就老老實的吃吃喝喝,吃好吃的滿足了你的食物,玩遊戲多痛快,你這也算是活的有價值。

但是本來就不懂, 也不去看書學習,卻非要整天胡說八道,造謠生事,一天天發一些沒有意義胡說八道的問題,你這是浪費生命知道嗎。

珍惜生命,珍惜智商,不要整天腦子漿糊,亂成一鍋粥還要胡說八道。


shawn25


兩種說法都是正確的。

真空光速c=30萬公里/秒,日地距離大約1.5億公里,太陽光到達地球大約需要八分半鐘。在愛因斯坦狹義相對論之前,牛頓的絕對時空觀佔據主導,當然現在大部分人仍舊認為時間是絕對的,這樣在日常生活中也很適用。1905年當愛因斯坦狹義相對論發表後,一切變得不同了,不同參考系的時間流逝速度可能是不同的,與物質本身的運動速度及引力強度(廣義相對論)有關,這就是相對論的時間膨脹效應。如下公式:

t可以代表地球上的時間,而可以代表光子運動的時間,當V=c的時候,T呈現無限大。也就是說光子的時間流逝速度為零。甚至是說時間是靜止的,既然沒有時間那麼如果以光速,無論到任何地方都是瞬時的。但是這種推論是毫無意義的,光子沒有靜止質量可以達到光速,而其他物質是無法達到光速的,也就實現不了時間靜止。有靜止質量的物質只能無限接近於光速,永遠都達不到光速。但是無限接近光速的鐘慢效應已經很明顯了,所以說狹義相對論給人類未來的星際航行帶來了更大的希望。

題主所說的八分鐘和瞬時的說法都是正確的,只是站的參考系不同。


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科學黑洞


答:太陽光需要約八分鐘才能到達地球,這個說法是對的;至於題主後一句的說法,需要更深的解釋。


日地距離約1.5億公里,光在真空中的傳播速度約30萬公里每秒,所以太陽表面發出的光線,需要約8分鐘才能到達地球,這個說法是完全合理的。


至於題主說的“相對論中光應該瞬息到達”,這是站在不同參考系中對時間的度量。

因為相對論指出,光速運行的參考系時間是停止的,對於光子來說沒有時間可言,光子可以瞬間到達宇宙的任何地方。


但是這並不矛盾,因為時間是相對論,兩個說法只是站在不同參考系對時間的度量而已,如果沒有學過相對論力學的話,這點是很難理解的。



舉個例子:飛船以0.8倍光速離開地球,根據相對論的鐘慢效應,地球過了1小時,那麼飛船上才過了0.6小時。倘若飛船無限接近光速(相當於地球)飛行,那麼飛船內的時間將接近停止。


相對論的時空觀不同於牛頓力學的時空觀,很多地方與我們的常識有悖,但是相對論已被科學上的眾多實驗證實。


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艾伯史密斯


樓主的意思應該是這樣的,狹義相對論指出,速度越快,時間相對就越慢,這就是所謂的“時間膨脹”,那麼理論上,光已經達到光速了,它的時間不應該停止嗎?也就是說光到達地球不需要時間,應該瞬間到達!

其實這種觀點是不對的。狹義相對論需要參照系,速度越快時間相對就越慢,這裡的“相對”就是要有參照系的意思!

時間變慢並不是運動物體自身的時間變慢,而是相對其他事物變慢了!比如你以高速飛行(相對地球),你自己感覺不到時間變慢了,只是當你相對於地球的時間變慢了而已!地球就是你的參照系。如果有人與你一起飛行,你以他為參照系,當然不會感覺到時間在變慢!

而通常我們所說的太陽光到達地球時間為8分鐘,是以地球為參照系的,光以光速飛行,當然不會瞬間到達。如果存在一個能夠以光速飛行的物體,以這個物體參照系觀看光線到達地球的時間,就會是瞬間到達,但狹義相對論指出,沒有任何物體(具有靜質量的物體)能達到光速!

所以說,無論以什麼為參照系,光都不可能瞬間到達地球,除非以光子本身為參照系。太陽光到達地球需要8分鐘當然是正確的,因為基本上我們看萬事萬物的參照系都會是地球!


宇宙探索


太陽光早巳經傳到了地球的軌道上,這是不爭的事實。要想知道客觀上太陽光傳到地球的時間,當然不是計算的150000000÷300000秒,計算和實際是否相符還是要依客觀事實說話。日全食遮擋距離38萬公里,太陽光從38萬公里的月球處反射到地球計算時間應是1.28秒,實際上瞬間即到,可從實際狀況中得知。早上太陽光傳到地球不到一秒鐘,從太陽露面到全露也只需5分鐘,但一露面光就傳到了地球上,時間不到一秒鐘。依據太陽光是早就傳到了地球軌道上。還是在客觀上只需少於一秒的時間傳到地球上,難以定論。實際上科學界早已發現了太陽光在客觀上傳到地球上的時間值少於一秒鐘,肯定與計算的不符。依據太陽光早已照到了地球軌道處,無論地球怎麼自轉,太陽光瞬間既可到達。日全食時,太陽光照到月球上再反射至地球,反射時間不到0.02秒,如同瞬間反射至地球,令人費解。

太陽光多少時間照到地球上,與狹義相對論是有關係的,但鐘慢效與光速,參照物速度有關,倘若依據太陽光客觀上照到地球上不到一秒鐘的時間,說出來是無人可信的,但必須相信客觀事實。早上太陽露面到底是太陽光早巳照到地球上,還是太陽光得從太陽表面傳出,無法肯定。能否用其它方法測知太陽光速,有待探討,反正激光測距是從地球上發射的。太陽光的光強光壓大,太陽光的速度也一定會很大,作為一個現象考慮吧!另一個問題是太陽光的可見範是多少,太陽光衰減成不可見光的傳輸距離是多遠,這些數據有待解決。在太陽光子發射方面還存在自轉原因,既太陽自轉軸南北方面極光最強,照射距離最遠,如同可見光軸,是很明顯的光軸。研發極光接收儀,接收太陽極光,為順利飛行完成導航任務發揮重要作用吧!


蘭天196926837


太陽和地球的平均距離約1.5億公里,光速約每秒30萬公里,在此前提下,地球上的人看到的光,實際上是8分20秒太陽發出的光。

按照題主的意思,從狹義相對論考慮“由於速度越快時間越慢,當速度接近光速時,時間近乎停滯”。但這個結論是有前提條件的,它只針對具有靜止質量的物體,而光子沒有靜止質量。換句話說,你不能在光子上面設立參考系,於是這個題目中的“瞬息到達”也就不存在了。

在狹義相對論中,相對速度是個很重要的點,幾乎所有結論都是圍繞這個核心才成立的,如果兩個參考系不存在相對運動,那麼它們之間的結論就是純粹的經典力學中的關係,而一旦存在相對運動,並且還是相對速度很高的情況下,我們必須考慮狹義相對論,否則結論的差異將會非常大。

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