航天員在太空越來越年輕,地球人越來越老,怎麼回事?有什麼科學依據嗎?

愛在記憶中尋找你122856141



在國際空間站中的宇航員每90分鐘就能繞地球一圈,也就是說國際空間站每秒就能飛行8公里,高速運動下的國際空間站內的時間其實是比地球上的時間稍微慢一點的,計算結果顯示在國際空間站上的一年要比地球上慢10毫秒,也就是說宇航員在國際空間站生活10年才能比地球上的人年輕1秒。

這種速度越快時間越慢的現象被稱為時間膨脹效應,最早是愛因斯坦在相對論中提出來的,相對論認為時間在不同參照系下的流逝速度是不一樣的,利用速度越快時間越慢的特性就可以穿越到未來。


雖然相對論讓人們知道了速度越快時間越慢的特性,但想要利用這個特性來讓自己變得年前是不可能的,因為相對論中的時間膨脹效應只能在正常參照系下被感覺到,也就是說當一個人一個人以接近光速飛行一年後,地球上已經過去了千萬年,但接近光速飛行的這個人只是相對地球上的人來說年輕了千萬歲,但他本人的壽命極限依然和地球上的普通人差不多,這個人以光速飛100年後照樣會老死。

所以太空中的宇航員並沒有越活越年輕,他們只是比地球上的人老的慢而已,宇航員的極限壽命和地球人沒什麼區別,並且現在人類的宇航速度只能讓時間減慢一點點,遠遠達不到“天上一天地上一年”。


宇宙探索未解之迷


這個問題要涉及到相對論的時間膨脹效應。不同參照系的時間流逝速率並非完全是一樣的,時間是相對的。航天員在太空中相對於地面高速運動,並且他們離地心更遠,所受到的地心引力作用比地面上弱,所以太空中的航天員與地面上的人會經歷不同的時間流逝速率。

根據狹義相對論,對於地球上的人來說,高速運動的航天員所經歷的時間放慢了。航天員在太空中的飛行高度一般為400公里,這意味著他們會以7.7公里/秒的速度相對於地球運動。根據動鍾變慢效應,航天員的時間每秒會比地球上慢0.327納秒(3.27×10^-10秒),這意味著一天會慢28微秒,一年會慢10毫秒。

根據廣義相對論,由於太空中的航天員離地心更遠,受到的地心引力作用越弱,所以航天員所經歷的時間會更快一些。航天員比地面上的人離地心遠了400公里,根據引力時間膨脹效應,航天員的時間每秒會比地球上快0.041納秒(4.1×10^-11秒),這意味著一天會快3.5微秒,一年會快1.3毫秒。

因此,總得來說,航天員在太空中過得的時間會更慢一些,但這種效應小到可以忽略不計,因為每天才會慢25微秒,一年也就慢9毫秒。如果地球上兩個相同年齡的人,有一個在地球上,還有一個去了太空,雖然去了太空那個人回到地球上時,確實會比留在地球上的人年輕一些,但這種效應是可以忽略不計的,因為速度還不夠接近光速,並且引力差距也不夠極端。

另外,關於這個問題還需注意的是,航天員在太空中不會變得越來越年輕。只是在地球上的人看來,航天員時間過得更慢一些。但對於航天員自身來說,時間照常流逝,他們的壽命是不會因此而增加。相對論所說的時間差異是不同參照系的比較結果,而非相對於自己。


火星一號


確實是這樣,而且有明確的科學根據!科學根據就是愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論!

狹義相對論中的“時間膨脹效應”表明,速度越快時間就相對越慢。而宇航員在太空中的高度一般都在400公里左右,速度基本為第一宇宙速度(7.9千米/秒)。高速飛行下的宇航員的時間流逝速度相對地球上時間就是要慢一些,一天大約慢28微秒!

而廣義相對論表明,引力的強弱同樣可以影響時間的流逝速度,引力越強時間流逝就相對越慢,反之則越快!宇航員受到的地球引力相對較弱,所以時間流逝比較快,一天大約比地球上的時間快3.5微秒。

所以,綜合來看,宇航員的時間流逝相對地球還是要慢一些,當他們回到地球時,會變得相對年輕一些,不過年輕的太有限了,根本看不出來!

這種效應已經深深滴紮根在我們的實際生活中,最明顯的例子就是GPS衛星定位系統!

一般GPS衛星高度很高,可以達到2萬千米,時速約為1.4萬千米!

根據狹義相對論,速度很快的GPS衛星時間流逝會慢一些,每天大約慢7微秒。而根據廣義相對論,受地球引力更小的GPS衛星時間流逝又會快一些(當然還是相對地球時間),每天快大約45微秒。總體算下來,GPS衛星上的時間每天會比地球時間快38微秒!

不要小看這38微秒,由於GPS定位系統要求精確度很高(不然你會被導航到溝裡去),所以要每天要修正衛星上的時鐘,和地球上的時鐘保持一致!

最後說一點,時間的快慢是相對的,必須有不同的參照物才有意義!而對於一個人來說,他本身是感受不到時間變慢或變快的!


宇宙探索


我們和宇航員的生活環境主要是有兩個方面有區別,一個是相對時間有差別,一個是地球引力的差別。時間的差別是宇航員再太空的速度快於地球人,相對於地球人縮短了一點時間。而地球引力也基本沒有了,對於地球人骨骼和肌肉減少了運動。

至於科學依據,現在還沒有,各國的宇航員都一直在研究。


hnyfkj


也不知道你這哪裡看來的偽科學,高速帶來的時間減緩也不會讓你越來越年輕。

也許你是個喜歡科學的人,送你2句話。

學而不思則罔,思而不學則殆。

三人行必有我師焉,擇其善者而從之,其不善者而改之。


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