如果以光速離開地面一分鐘,馬上返回,到達地面後,地球上過了多久?

南宅村人-兜爹


答:時間是相對的,題主說的一分鐘需要指明是哪個參考系的時間;另外還有一個不能避免的問題,就掉頭的過程,裡面涉及的相對論效應非常複雜。


網絡中,一些人動不動就以光速飛行,甚至超光速飛行,足以看出答友們的科普工作量之大;需要反覆強調的是——宏觀物體(有靜止質量)無法通過加速過程達到光速。

在相對論中,物體相對運動的速度越大,由質增效應導致的相對論質量也越大,理論上達到光速時,物體的質量就增加了無限倍,加速需要提供的能量也將是無限的,這在客觀條件下無法實現。

另外,相對論也指出,相對運動的物體,時間流逝速度是不一樣的;一個飛船在地球上加速後離開地球,飛船內的時間比地球時間慢,無限接近光速時,飛船內的時間相對於地球的時間就停止了。


情況一

對於題目假設,如果一分鐘指的是地球時間,那麼答案就是2分鐘,因為一來一回,並且忽略掉頭的時間。


情況二

如果一分鐘指的是飛船內的時間,那將變得非常複雜;首先,飛船在無限接近光速飛行時,飛船內的時間幾乎停止,有可能飛船內的一瞬間,地球已是滄海桑田過了幾億年。

而飛船在掉頭的過程中,是一個減速到反向加速的過程,如果是瞬間完成的,相對論效應能忽略;如果考慮掉頭過程中的時間流逝,將涉及複雜的非慣性系相對論過程,需要廣義相對論才能解決,否則將出現著名的雙生子謬論問題。


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艾伯史密斯


這個問題充分證明了:得不到的就是最好的。儘管所有科普工作者強調有靜止質量的物體是不可能達到光速,但還是有人想。。。


確實能夠理解,因為光速在整個宇宙中都是一個極其特殊的例子。

如果真的以光速飛行

如果大家瞭解相對論中的時間膨脹原理,(打個廣告:不瞭解的可以去看下我的專欄)。通過時間膨脹公式其實我們可以很簡單的得到一個結論,那就是時間靜止了。。。


但是注意這個時間靜止,是第三者看你所感受到的。而你自己在飛船中感受的時間並沒有變化,那就是說哪怕你在飛船中只飛行了一秒鐘,那麼外面已經滄海桑田了。

穿越未來?

寫到這裡,我突然想到這不就是穿越未來的一種方法嗎?按照這樣來說許多科幻電影中中穿越未來是可行的,但是這種“穿越”只是時間流逝而已。並不是平行空間這一說法。

前面的回答我曾算過99%的光速飛行,飛船裡的時間過了100年,外面時間過了700多年。而如果這個速度提高到0.9999999999982c,飛船飛行兩分鐘,那麼地球時間將會過兩年。

所以當你真的以光速飛行,哪怕只要一秒鐘,當你回到地球時,可能都已滄海桑田。


科學認識論


光一秒走30萬公里,一分鐘就是1800萬公里。

若是返回地球,起先會依照第四宇宙速度110公里每秒進入銀河系,然後減速為第三宇宙速度16.7公里每秒進入太陽系,再依11.2公里每秒進入地球軌道,然後以7.9公里每秒進入大氣層,最後以火苗的形式化為一縷青煙。

至於地球會過去多久,與此沒有關係。


鄭雷雄


一個簡單的道理可以回答

我和老婆結婚

2010年,那時候走鄉道,租個車,單邊要花5個小時。800塊車費,生活費算起要1500元,基本上頭天就要出發,第二天回來。

2014年,高速通車後,租個車,單邊只要1小時50分,車費加生活費800元。早上六點出發,可以過去吃早飯。

2015年,我自己買車了,單邊,七點出發,儘管還是1小時50分,可只花了300塊。而且生活費就在岳母家吃。而且一個上午就可以跑兩個來回。

如果現在以光速,到岳母家,那麼無非就一秒種就過去了。飯好了打個電話就過去了。吃了飯就回來了。或者說,他家和我家就只能算客廳和廚房的區別了。


春風花雨



有質量的物體是不能達到光速的,不管是人還是宇宙飛船都不能達到光速,因為速度越快質量越大,加速所需的能量也會越大,如果加速到光速的話就需要無限大的能量才行。

但是題主所既然都說了以光速離開地面一分鐘了,那麼就來計算一下這一分鐘:光速是每秒三十萬公里,一分鐘也就是一千八百萬公里,這個距離可以往返月球三十八次,但是這一千八百萬公里其實並不遠,大約是地日距離的八分之一,但是重點不在飛行距離上,而是光速飛行時地面時間的流逝速度。

提到光速就不能不提愛因斯坦的時間膨脹效應,也就是速度越快時間越慢,現在的衛星都在高速飛行中,所以衛星上的表要比地球上的表走的慢一丟丟。


衛星的速度只有每秒幾公里,但是當一個人接近光速的時候,他的時間在地面到觀測者看來就會變慢,如果這個人達到光速,那麼在地面到人看來這個人就是靜止狀態。但是這不代表光速飛行時人可以永葆青春,事實上你在光速飛行時,你在飛船上的時間還是正常流失的,飛幾十年你一樣會老死。

以光速離開一分鐘再飛回來,也就是說一共光速飛了兩分鐘,以光速的99.999999%飛7年然後回到地球,地球上的時間已經過了五萬年了。


宇宙探索未解之迷


光速飛行一分鐘,已經超出了現有的物理學理論。相對論雖然是研究高速運動物體狀態的理論,但是其僅僅限於低於光速時的狀態。一旦物體運動速度達到光速,相對論就失去了效應。所以,關於達到光速運動時時間如何流逝,我們只能夠猜測一下。



一、以曲速引擎實現超光速

如果利用曲速引擎實現空氣的壓縮、伸展來進行光速飛行,則不用考慮相對論時間膨脹效應。就是說不論我們飛行多久,我們的時間都是和地球同步的。故而我們以光速飛行一分鐘,回到地球后地球也僅僅只過了一分鐘。



二、達到光速已經脫離了時空,可以選擇任意時間點返回地球。

愛因斯坦認為有質量物體無法達到光速,因為要實現光速飛行,物體的質量會變得無窮大。其實,換個角度我們可以想一想,既然我們的宇宙只允許有質量物體接近光速而無法達到,是否意味著我們只要達到光速就會脫離我們所在的時空,進入到高維空間呢?就像是電影中男主角庫珀進入黑洞之後,發現自己來到了一個超四維空間,裡面時間是可視化的。那麼我們達到光速後,或許也會進入一個這種四維的時空,裡面時間是可視化的。所以,進入之後我們想再出來,可以隨意選擇一個時間點出來。但這個時間點一定是在我們進去之後的時間點。



當然了,以上僅僅是猜測,只有我們以後真的達到光速了才知道實際結果。各位認為呢?


科學探秘頻道


看你們回答我笑了,而且問這個問題也很無知。首先問題中提到“以光的速度離開地球一分鐘再回到地球”完全可以理解為【光】離開地球一分鐘再回來。出去一分鐘,回來肯定也是一分鐘。所以地球上也就過了兩分鐘!

另外這個問題有兩點沒說清楚,

第一、以光的速度離開地球一分鐘。是說一個人?還是什麼?以光的速度離開地球。

第二、回來是否也是以光的速度?


黔北小歐


兩分鐘。離開一分鐘,回來也是一分鐘。回在一起,就是兩分鐘。這麼簡單的道理,扯什麼相對論呀,全是無腦的文盲。激光測距儀,測量地球和月亮的距離就是,光從地球打到月亮上,返回地球。一來回的時間,除以2,乘以光速,就是地球和月亮的距離了。

相對論,還沒有進行過科學驗證。現在還只是假說狀態,只能應用於科幻小說,穿越小說中,在科學界,都不會承認文學藝術的幻想。

什麼宇宙爆炸論,時空轉換論,能量轉物質呀,引力波呀,四維空間,八維空間,全是胡說八道的鬼話。因為不能證實,就是隨意空想,你可以說一萬維空間。反正,別人也是隨便想的。


筆客


問題中的“一分鐘”應該是乘坐飛船光速飛行的人的分鐘,因為如果是地球上的一分鐘,問題就沒有討論的必要了,就是過去了一分鐘!

但是問題本身還是不太嚴謹的,一是無論如何我們不可能乘坐飛船字光速飛行,這違反了大自然法則,而是假設你能以光速飛行並能夠存活下來,無論如何你都回不到地球了,因為即使對於你來說只過去了一分鐘,地球上已經過去了無限久!

這就是愛因斯坦狹義相對論中“時間膨脹原理”的具體表現形式!

速度越快,時間流逝就相對越慢。假設能以光速飛行,時間就停止了。當然這裡的“停止”並不是絕對的,而是相對的。

也就是說你的時間相對地球停止不動了,或者說地球上的人如果能看見你,你在他們眼裡就是靜止的。但實際上你自己完全感覺不到時間靜止,你的生活與在地球上的生活並沒有很大的區別,比如說在地球上你吃飯用10分鐘時間,在光速飛行的飛船上,你吃飯仍舊用10分鐘時間!

所以說,以光速飛行的你不管飛行了多長時間,哪怕就是一秒甚至更短,地球上的時間已經過去了無限長時間,這也意味著地球已經不復存在,你再也回不到地球了!

不到回不到地球,你連所在的宇宙也回不去了,但你本身又屬於宇宙的一部分!所以你必須呆在宇宙裡,結果就是你不可能以光速飛行!


宇宙探索


如果以光速離開地面一分鐘,馬上返回,到達地面後,地球上過了多久?

儘管對於還記得狹義相對論的大部分朋友來講,理解這樣的問題並不難,甚至還覺得太幼稚;但有很多堅持己見或者比較固執的朋友仍然認為這就是無稽之談,一分鐘就是一分鐘,怎麼也跑不出兩分鐘來.....

其實這確實是無稽之談,因為我們無法達到光速,因此在不可能的條件下討論可能的事情是無稽之談不?但很多科學問題是可以在假定達到某些條件下來討論的,這並不影響結果的嚴謹性,因為在這個討論過程中所用到的科學知識卻是其他各種現實條件上得出來的結論!

光速離開一分鐘,這裡有兩個概念,一是觀測者看來一分鐘,二是光速乘客的一分鐘,這兩個一分鐘是完全不同的結果!觀測者的一分鐘就是一分鐘,夠你一泡尿的時間!但光速乘客的一分鐘卻很有趣了,因為光速下時間的停滯會讓這一分鐘變得無窮漫長!即使這艘光速飛船走遍宇宙再回到地球,模樣也如剛剛出發的時刻,送行的朋友還在揮手,甚至手都還沒收回來.......

其實光速達不到,但只要極其接近光速就能達到穿越時空的目的,比如99.999999%的光速下,時間交換比為7071倍,即:飛船上一分鐘相當於觀測者的7071分鐘(4.91天),在飛船上輕鬆度過一天即可穿越到接近20年之後的未來......你不期待嗎?

但事實上也許我們未來真的能實現跨越光年的曲速旅行,但可以肯定的是我們可能永遠都無法實現光速甚至接近光速的旅行,因為這必須在絕對純淨的真空中才有可能,否則即使撞上星際塵埃也能毀掉一艘飛船......真想製造防護罩?

這似乎是個不錯的想法,但這個能量十分恐怖,0.9C的速度下,1g的微隕石相當於8699噸TNT的能量,而這個能量釋放在飛船的防護罩上,其實也釋放在整個飛船的承力結構上!

最終的結果就是飛船出現故障差點掛了!!


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