飛船達到光速時間停止了,既然連時間都停止了,發動機還能繼續工作嗎?

帶你去吹吹風35702368


任何具有靜止質量的物體都不能達到光速,光子靜止質量為0,所以能以光速飛行,而其他物體只能無限接近光速

從愛因斯坦提出光速不變原理後一直有人試圖超光速,根據愛因斯坦的狹義相對論,物體的運動速度越快質量就越大,其時間也會變慢,最簡單的例子就是太空中飛行的衛星,衛星上原子鐘的時間是要比地球上原子鐘的時間慢一點點的,所以導航衛星都會通過時間膨脹公式去消除這個誤差,不然GPS之類的導航系統就會發生錯誤。


假如你真的坐上了能以光速飛行的飛船,那麼在地球上的人看來你的時間就是靜止的,但是在光速飛船裡的你卻還是經歷著正常的時間流逝速度,也就是說一個普通人坐光速飛船飛100年一樣會老死。

在飛船上的你感覺時間流逝速度還是正常的,但是你一旦回到地球就會發現地球上已經過了千萬年甚至更久,這是因為參照系從光速飛行的飛船變成了相對低速的地球,參照系改變了時間也一樣會改變

雖然飛船的速度不能達到光速,但是無限接近光速飛行還是可以的


用上面的公式可以計算出:當飛船以0.99999999倍光速飛行時,飛船上過24小時地球上就過了136986年。

隨著飛船越來越接近光速,時間膨脹效應也會越來越厲害,理論上來說就算飛船到達光速其發動機也是正常運轉的,因為飛船本身和飛船上的人仍然是正常的時間流逝速度,一樣會生老病死,只不過在我們看來飛船內定時間是靜止狀態。

參照系不同得到的結果也不同


宇宙探索未解之迷


這個回答可能是我所有回答中最燒腦的,表達不清楚之處還請見諒。

首先按照現有的人類所瞭解到的宇宙規則,有質量的物質是無法達到光速的。可以無限趨近光速,但是達不到。

而且,在考慮這類問題的時候,最容易混淆的就是“誰”的時間變慢了。時間膨脹理論膨脹的是“誰”?

簡單點說,無論我們是坐飛船的人,還是留在地球上觀測的人,其本身都不會感覺到時間快慢發生變化。

(此處可以開噴了。原創手打,嚴禁抄襲)

好了,現在開始燒腦時間,我來舉個例子。

(開局只有一張圖,故事全靠編)

假設我們一家來到了俄國著名的物理學家和天文學家科學家伽莫夫(後移居美國)筆下湯普金斯先生曾經夢遊過的城市,在這座城市裡由於速度極限(光速)很低,所以相對論效應非常顯著。來到這座城市後,我們進了一家瑞士鐘錶店,每人選了自己喜歡的一塊表並要求營業員把三塊表的時間調成一致。隨後,我們來到了一家遊樂園,其中一個遊樂項目是乘坐光速飛車,其實飛車的速度並沒有達到光速。我站在起點A處,幫兒子把安全帶繫牢,兒子高興地坐在A點的光速飛車裡。我妻子站在終點B處,A與B之間的距離為L。車馬上要出發了,我下意識地對了一下自己和兒子的表,時間一分一秒都不差。抬頭再看終點處妻子的表,我發現妻子的表比我的錶慢了一些。來不及多想車已經象離弦的箭一樣衝了出去。我突然發現兒子的表越走越慢,當然是相對我的表而言,最後到達終點時與我妻子的表一致了。看來瑞士表的質量也不怎麼樣,我打算玩完回去後把表給退了。在回來的路上我看了一眼妻子和兒子的表,奇怪!怎麼我們的表顯示的時間分秒不差,我明明看見他們倆的表比我的慢了呀!我把我的發現告訴了我的妻子,她說她也覺得挺奇怪的,但是與我所說的現象稍有些不同。兒子在起點時,她發現我和兒子的手錶都比她的錶慢了,但當兒子乘坐飛車向她駛來時,兒子的表卻變得越來越快,最後到達終點時竟與她的表一致了。這時候兒子也加入了我們的談話,他告訴了我他的發現,他是這樣描述的,在起點處他發現爸爸的表跟他的表時間是一致的,媽媽的表走得比他的慢,當車運動起來後,爸爸的表變慢了而媽媽的表比原來快了,最後當他到達終點時媽媽的表與他的表又一致了。


好了,故事講完了。沒看懂可以再看一遍,反正不要錢。

這個例子如果你看懂了,就不用產生疑惑了。因為這是現在試驗已經證實的結論。這個結果是由狹義相對論所推測出的(移動時鐘的時間膨脹現象),而且是能夠透過實驗來驗證:我們能夠探測到於大氣層上層產生的μ介子。如果沒有時間膨脹,那些μ介子在到達地面之前就已經衰變了。感興趣的請去搜索,我這裡就不介紹了。

好了,我們回到題目的問題。飛船裡的人是感受不到時間快慢發生變化的,飛船裡的時間一如既往。發動機也沒什麼理由停下來。(恩,別跟我討論光速飛船用什麼發動機,想問可以發問題邀請我回答。反正不要錢,對不對?)

都說了這麼多了,順便科普和光有關的有趣知識吧。誰讓我是科普作者呢?

光速與任何速度疊加,得到的仍然是光速。速度的合成不遵從經典力學的法則,而遵從相對論的速度合成法則。它與觀測者相對於光源的運動速度無關。

這一理論很難理解,會產生疑問,兩束平行光的相對速度也是光速嗎?答案是肯定的,但是不好理解。因為這不能用經典力學考慮。涉及到類似的問題大家可以這麼理解(不嚴謹,請諒解):兩束平行光,甲和乙。甲要測乙的速度。怎麼測呢?最快的速度當然是觀察啦。觀察就要看,看就需要光線射過去在返回來。因為光速不疊加,甲射出一束光到乙反射回來,經過計算,甲觀察的乙相對自己的速度也是光速。

有質量的物體無法到達光速,物體的質量將隨著速度的增大而增大,當物體的速度接近光速時,它的質量將趨於無窮大,所以有質量的物體達到光速是不可能的。只有靜止質量為零的光子,才始終以光速運動著。

當然先在科學家人為,可能存在“快子”。其速度可以超過光速,雖然後來發現是因為實驗數據有誤。人類至今並沒有發現比光還快的粒子。

真空中的光速等於299,792,458米/秒(1,079,252,848.88千米/小時)。這個速度並不是一個測量值,而是一個定義。千萬不可以用低速條件下機械波的近似規律去硬套光波。作為狹義相對論基本假設之一的光速不變原理,永遠指的是真空中的光速c不變,它是基本物理常數之一。如果有介質,就需要利用相對論速度疊加公式去求光速,切忌用簡單線性疊加。對光速不變原理的正確理解,是正確理解狹義相對論的關鍵之一。

(我有點頭疼,我要收尾了)

但是我們並沒有放棄尋找比光更快的粒子。畢竟在光速相關的知識領域,我們現階段無法通過實驗論證很多理論。人類的太空探索之路,剛有一隻腳踏出門口。蟲洞、超光速、躍遷……僅停留在猜想階段。


蛋科夫斯基


題主的這種疑問是對狹義相對論的典型誤解。

很多人會根據速度越快越接近光速,時間也就越慢越趨於靜止,從而得出速度達到光速,時間就靜止了。但事實上,宇宙中只有極少數的東西可以達到光速,它們的特點是沒有靜止質量,比如光子。而像飛船這樣有靜止質量的物體不可能以光速運動。

另一方面,速度越快,時間越慢,這是不同參照系之間互相對比的結果,並非某個參照系的時間真的會隨著運動速度的加快而變慢 。舉個例子,飛船以接近光速的速度相對於地球運動,那麼,在地球上的人看來,飛船上的時間趨於靜止,那上面發生的事情在地球人看來都變得很慢。但對於飛船上的人來說,他們所感知到的時間根本不會有任何變化,他們做的任何一件事情所需時間與在地球上的情況是完全一樣的。飛船上的人走一公里的時間還是十分鐘左右,只是這個過程在地球人看來顯得非常慢,但這與飛船上的人如何感知時間無關。因此,每當談論相對論的時間問題時,一定要結合參照系來討論,時間的相對之處在於不同參照系之間的對比。


火星一號


答:假如有一艘飛船無限接近光速,那麼飛船內的時間就幾乎停止;飛船內的人根本感覺不到時間變慢,發動機照常運作,只是時間幾乎停止了而已。


題設用了一個錯誤的假設為前提——“飛船達到光速”;如果按照相對論的時間膨脹公式,光速飛行的物體時間停止,那麼飛船的發動機自然就不運作,因為它的時間都停止了。


實際上,宏觀物體相對運動的極限是光速,而且只能接近光速,不能達到光速。


時間是相對的,接近光速飛行的人,並不會覺得他的時間變慢了,他能照常行走,也能正常玩遊戲;在他的參考系看來,會認為是外界的時間變快了。




最終的結果是,飛船內的人過了一分鐘,可能外界已經過了數十年,甚至數萬年。飛船的發動機也是一樣的,可以照常運轉,只是發動機的時間相對於外界變慢了而已。


相對論作為現代物理學的基礎,已得到眾多實驗驗證,而且時間膨脹效應,也被高速飛行的飛機攜帶精密原子鐘證實;同時,相對論也指出,存在靜止質量的物體,相對運動速度是不可能達到和超過光速的。



好啦!我的答案就到這裡,喜歡我們答案的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


假如飛船真的達到光速,發動機就不能工作了。

事實上在飛船加速的過程中,時間就變得越來越慢了。如果你此時看的不是飛船裡面的人,而是看的是發動機,你會發現發動機的工作也變得越來越慢了。一個工作得越來越慢的發動機是沒法把飛船加速到光速的,所以飛船不可能通過加速達到光速。

飛船內隨著不斷的加速時間會變得越來越慢,不但發動機變慢人的動作也變慢,但永遠不會停止,因為它永遠達不到光速。。。。

關於時間膨脹這樣的相對論效應,是狹義相對論提出來的,它本身基於對光速不變原理的確立而推論出來的,狹義相對論明確光速是極限速度,有質量物體不可能通過有限加速達到光速,所以假設飛船達到光速這樣的問題本身就有問題,你如果以這種有問題的問題對相對論進行推理就會發現相對論有很多問題,然而實際上有問題的是問題本身而不是相對論(◔-◔)


星宇飄零2099


相信關心這個問題的朋友都已經瞭解了狹義相對論關於光速不變的推論了吧,我這裡就不多說了。至於不瞭解的朋友可以去看看狹義相對論的解釋,初中數學基礎就能看懂。

既然問題中說了能達到光速的飛船,那麼根據現有的物理學定理來說,能夠進行光速甚至是超光速飛行的,只有一種不違背相對論的辦法:曲率驅動。


什麼是曲率驅動,這裡我偷個懶,百科上炒點(別告我抄襲啊!):

1994年,墨西哥物理學家明戈·阿爾庫貝利(Miguel Alcubierre)首次提出了現實生活中曲率驅動的概念。他所設計的曲率驅動概念包括一個足球形狀的飛船,其周圍是一圈大型的環狀結構。科學解釋是宇宙空間不是平坦的而是存在曲率的。劉慈欣在他的《三體·死神永生》中便提到該概念,它對發射宇宙飛船具有重要指導作用。

宇宙的空間並不是平坦的,而是存在著曲率(曲率為曲率半徑的倒數,曲率越大表示彎曲程度越大),如果把宇宙的整體想象為一張大膜,這張膜的表面是弧形的,整張膜甚至可能是一個封閉的肥皂泡。雖然膜的局部看似平面,但空間曲率還是無處不在。一艘處於太空中的飛船,如果能夠利用某種方式把它後面的一部分空間燙平,減小其曲率,那麼飛船就會被前方曲率更大的空間拉過去,這就是曲率驅動。


以上為抄襲,你們告我我不怕……

曲率驅動飛行簡單的說就是讓空間把飛行器往前拉,因為空間的膨脹是不受光速的限制的:我們的宇宙有136億歲了,但是我們現在觀測到的最遠距離是146億光年,所以空間膨脹速度是遠遠大於光速的。

我們可以用這種辦法來使飛船達到光速且不違背相對論。這是需要天量的能量的。但是在這個過程中需要不斷的抹平後面的空間,所以發動機是需要一直工作的。


講科學堂


這是對狹義相對論中“時間膨脹效應”的一個誤解,也可以說是理解上的片面性所造成的!

首先要說明一下,飛船不可能達到光速,只能無限接近光速!網絡上有很多這樣的傳言:“達到光速時間停止”,理論上當無限接近光速時,時間確實趨於停止。

但注意是“相對停止”,這也是為什麼相對論中有“相對”兩字,這兩個字告訴我們,時間和空間都是相對的,沒有參照系的時間和空間描述都沒有任何意義!

回答問題中來,假設你能夠乘坐飛船以光速飛行,在地球上的我看來你的時間確實靜止了,但這裡的“停止”只是以“我”這個參照系的結果!

而在相對論裡,參照系非常重要,也可以說參照系決定了一切,沒有參照系的時間和空間沒有任何意義!

而對於在飛船裡的你來說,你自我感覺的時間流逝速度並沒有太大的變化,更不會停止。如果你不返回地球,一直以光速飛行,你自我感覺的壽命與在地球上並沒有區別,而一旦返回地球,你會發現自己變年輕了,之所以這樣很簡單,因為參照系從飛船變成了的地球,參照系變了,時間當然就會變!

當然飛船的發動機也不可能真的停止工作了,只是在地球上的我看來發動機確實停止了,但你看發動機仍舊正常工作!


宇宙探索


愛因斯坦認為有質量物體不能夠達到或者超越光速,可是很多人就想踩著愛因斯坦的肩膀實現達到光速或者超越於光速。



既然沒有任何物理規律可以描述光速時的物理規律,那麼我們就可以隨意討論一下達到光速時物體的時間。時間是相對的,物體自己只會意識到時間流失,而不能夠感覺到時間流逝的不同。比如我們對於自己靜止時的時間的流失速率感覺,和高速運動時是一樣的。



電影中庫珀進入米勒星球上按照自己的時間只待了快3小時,而在地球上卻過了21年。按照我們想象的,庫珀時間變慢,他應該會感覺自己變得慢了起來。一個只有3秒的動作應該都會做2天才能夠做完,因為米勒星球的時間和地球時間比是1小時:7年。可是,實際情況是庫珀在米勒星球上完全沒有感覺時間流逝,他還僅僅是感覺自己就過了3個小時。不過,在地球上的人如果能夠看到庫珀,他們會覺得庫珀的動作非常慢,慢的可怕,好像就沒動一樣。而庫珀看地球,則覺得地球上的人快的不可想象。



所以說,不論你的速度有多高,高速物體自身並不會感覺時間有點滴變慢。在他們看來,自己的時間沒有慢,而是感覺對方的時間變快。而不運動的物體也會覺得自己的時間流逝正常,而對方的時間變慢了。因此,光速運動飛船上的人感覺時間流速完全正常,機器也正常運轉。但是在地球上的人來看,則覺得飛船上的人一直是靜止不變的。


科學探秘頻道


先聲明一下本人小學沒畢業,更不懂什麼相對論,我就假設一下偽命題吧。超光速是否時間會變慢且不管,注意入題了,假設光速一秒為四十萬公里,再假設人類也造出了能光速旅行的飛船了,飛船從基地往外太空飛行一秒後,再用一秒飛回基地,那麼在基地的人應該是每隔一秒鐘就能看到飛船一次吧。那麼再假設飛船繼續這樣往返60秒後停在基地。走出飛船,和基地工作人員對時間,難道呆在基地原地不動的人的時間真的會變慢嗎?還是真的會停止?我覺得時間應該還是一樣的吧.因為基地的人每隔一秒鐘都能看到飛船一次。這又何來變慢和停止一說呢?哎。文盲一個,百思不得其解,願聽各位相對論學者的高論。希望解答的通俗一點。也算是給我這位小學生解惑了。不勝感激!注意,最好不要扯的太遠了。謝謝。


夏天的風151054218


最近不止一次看到有關光速的問題,什麼我坐上光速車上跑步是不是我超光速了嗎?什麼超光速飛船上的燈光不能看見,甚至說坐上光速飛船旅行回來比大家年輕幾十年的說法。恍惚只要穿上光速的外衣馬上變成神。現在回答問題。飛船可以達到光速隨著科學的發展甚之可以超光速,光速不是神話。

問題從淺說起,一輛汽車以4O公里的速度從A走到B,A到B是300000公里。同時一飛船以光速同時從A點走到B,飛船隻用了一秒完成全程。但汽車一秒時間走了多少公里呢?是40/3600公里,也是一米左右。也就是說,汽車相對飛船來說幾乎沒有動。因此腦殘的古人說光速讓時間時止了。事實上時間停止了嗎?都沒有停止。大家都用了一秒時間。假如大家只用半秒呢?飛船走了150000公里,汽車只走了0.0055公里。你能說汽車沒動嗎?只是汽車走的距離比飛船短而已。如果時間是二秒,飛船飛更遠,汽車也向前走了0.022公里,但絕對不會後退,只是汽車與飛船的距離越拉越遠而已。但時間卻不會停止,時光不會倒流。而坐上光速飛船的人也不會成為神。

真不明白為什麼有那麼多人相信光速會讓時間停止。你們的思想去了那兒了。真為你們悲哀。

好吧!在這裡補充一下光速時間停止的現象吧。

A點有種可以發出三種顏色的燈,分別為紅,黃,綠色,間隔時間為一秒。當你坐光速車經過時正好紅燈,那麼你在車上永遠看到的是紅色的光,不會看到黃色的綠色的,為什麼?因為你是光速,只有第一秒的紅光追上你。所以光速讓你看到的事物不變。叫光速不變。

B有一個巨大的時鐘當三支指針重疊時,你坐光速車經過,你肯定看到的時鐘的秒針停留在第一秒,永遠看到不到第二秒。所以叫時間不變。

但問題是,真的不變了嗎?

不再回復,自己想想吧!

再一次為你們悲哀。


分享到:


相關文章: