为什么说以光速前行几分钟,再回到地球,这时地球就会过去好几十年?

德玛西亚之力ha


在我们的宇宙中除了光以外,任何物质都无法以光速前行


现代物理学只要涉及到光速和时间,那么就必须考虑相对论效应,爱因斯坦最重要的成功就是确定了光速不变和时间的相对性,每个人都时间都是不一样的。

狭义相对论指出了“速度越快时间越慢”这一事实,后来科学家们根据塔基和塔顶两座钟流逝速度的不同证明了时间的相对性,地球轨道上高速运转的卫星引起的时间膨胀也被爱因斯坦的公式解决了。


在著名硬科幻小说《三体》中,程心等人驾驶“星环号”仅用了52小时就跨越了287光年的距离,这背后是号称可以“无限接近光速”的曲率驱动引擎在起作用,而如果星环号真的能以光速航行,那么到达287光年外的星球上就不需要时间了。

神话中“天上一天地上一年”的奇妙现象用狭义相对论中的时间膨胀效应就能实现,根据计算,只要飞船的速度达到0.99996247倍光速,飞船飞行24小时之后地球上就会过一整年。

如果飞船的速度继续向光速逼近,那么时间膨胀效应很会越来越剧烈,最终将实现飞船内几秒钟而地球已经过了千万年的效果,接近光速航行用时也是前往未来的时间旅行。


宇宙探索未解之迷


为什么说以光速前行几分钟,再回到地球,这时地球就会过去好几十年?

假如真的以光速离开地球几分钟,那么就不止几十年喽,也许过了宇宙的一辈子也说不定!当然也可能只过了几分钟,不同的参考系里这完全是冰火两重天的结果!为何会相差如此之大,下面来简单分析下!

光是宇宙中的极速,就狭义理解而言,宇宙中没有物质的速度可以超过光!在光速运动的世界里去任何地方都是出发即达,根本无需时间!就如光从遥远的134亿光年外到达地球,我们可以计算出它经过了134亿年,但对于光子来说,犹如刚出发的时刻,不会经过任何时间!

在如上简短的描述中,我们可以GET到两个关键信息,一是我们看来光经过了134亿年,另一个是光子没有经过任何时间!有这两个信息就足够了!

一、在我们地球上的角度来看,光子(光速飞船)出发几分钟后又回来了,那么理解起来很简单,几分钟就是几分钟,一秒都不会多!因此在地球看来,该多久多久,不会出现任何差池!

二、在光子(光速飞船)的角度来看,它们去到人地方都不需要时间,而你却强行给它几分钟正愁得不知道用这些时间,那么当它们玩够了这些时间回到地球时,很抱歉也许地球都不知道跑哪去了!因为在一个不需要时间的地方强行呆上几分钟,对外界来说也许有可能就是千万亿年!

假如只是过去了几十年就得谢天谢地了,毕竟还没有和现代社会脱节,这万一要是过去了几千年,你回来不都变成古董了?地球超级文明会让你生活在一个受到保护的区域,恭喜你,不愁吃穿了哈......


星辰大海路上的种花家


那些说以光速飞行几分钟再回到地球就过了几十年几百年的,恐怕这些这么回答的人连最基本的常识都没搞清楚。什么是光速?就是光移动传播的速度,这个速度大概是30万公里每秒,太阳光照到地球大概8分钟,光速1分钟飞行1800万公里。我们假设某人有超能力可以飞行达到光速,那么他以光速飞行离开地球3分钟再飞回来总共6分钟时间,那么他总共飞行30万✖60秒✖6分钟=10800万公里,也就是说地球时间6分钟光速飞行10800万公里的距离,确切的说光速应该是距离,光速≠时间。另外好多人都认为速度超越光速就能穿越这也是不对的,时间是不可逆的,我们假设某人光速飞行A点---B点需要1秒,他的速度达到光速10倍那么就只需要0.1秒,100倍光速就是0.01秒,1000倍光速就是0.001秒,就算光速亿万倍那只是0.0000.....秒中间增加无数个0,永远不可能变成-x秒!


小派屁


大家应该都看过《星际穿越》,非常好看的硬科幻,在其中就有这样的情节。男主角一行三人到一颗行星上执行任务三个小时后回到主飞船,飞船上留守的人已经变成了老头,地球上也已经过去了23年。

同样都是时间膨胀效应引起的,星际穿越中一一小时等于七年的情节是广义相对论中的时间膨胀效应,因为他们去执行年任务那颗行星在绕黑洞公转引力很大。

而本题中所说接近光速飞行几分钟地球上过去几年的说法属于爱因斯坦狭义相对论的时间膨胀效应,物体的运动速度越快自身的时间流逝速度越慢,无限接近于光速的时候,时间接近于停止。
图:时间膨胀效应公式

那么也就是说这个人接近光速飞行几分钟,是他自己的时间,他自己的时间流逝速度因为速度的原因变慢了。而地球上的时间正常流逝,因此会出现这种反差。

简单理解就是天上一天,地下一年。



科学黑洞


这个问题首先要搞清楚的是以光速离开地球,那以什么速度回来地球?还有就是时间,比如以光速飞十分钟,那么这十分钟算什么时间?是以地球时间为标准去比例衡量其他星球上的时间还是只算地球时间?海王星上的一年等于地球上的165年,如果以地球时间来算,比如有一种超级飞船以光速飞行地球时间十分钟,那么就到了1.8亿公里以外的地方,飞船立即以光速原路回来,这1.8亿公里同样也只需要十分钟,那么地球上也就过了二十分钟,何来的几十年?如果你坐这种光速飞船飞离地球十分钟到达1.8亿公里外的地方却把飞船扔了改开保时捷回来地球,假设按保时捷跑车时速五百公里算,那就是等你回到地球的时候,地球已经过了一千多年了。如果以海王星的时间算,海王星一年约等于地球165年,那么从地球出发飞海王星时间十分钟再回来地球上,一来一回只需要海王星时间二十分钟,也就是说用海王星时间飞十分钟来回二十分钟回到地球就是两个月后了。同样的,你如果在海王星上出发,用海王星时间计算,回到海王星也就是二十分钟后,怎么会出现飞出去十分钟回来却几十年之后?所以不管用什么速度,只要按出发地点的时间来算,不管从哪个星球出发,相同的速度和路线,一来一回,飞出去一分钟,回来之后就是两分钟,飞出去一年,回来之后就是两年。


xn嘚吧


假设你在距离地球一光年外看地球,你看到的是现在的地球还是1年前的地球呢?答案是一年前的地球,因为你眼睛看到的光是一年前从地球出发,经过一年的时间到达现在你所在的位置,这时你从离地球一光年外的这个地方以光速向飞行,那么你到达的时间是一年以后。如果还不理解,我们把实际时间代入其中,2019年2月14日,路人甲在距离地球一光年在的地方用超级望远镜看地球,他看到的是2018年2月14日从地球发出的光,他概念里的地球是2018年的状态,接下来他驾驶飞船在2019年2月14日这天出发,以光速飞向地球,花费了一年时间到达地球,他到达地球的时候就是2020年2月14日,于是他发现他来到了自己概念中2年以后得地球,站在他的角度他只走了1年,而地球的时间确过了2年。


Ballabon


天上方一日,人间已千年;根本原因在于时间这个概念本身是和运动相关联的,在相对论的世界里,脱离运动谈时间是没有意义的,就像传统物理学里脱离物质谈重量一样。我们平时所说的一秒、一分钟、一年,其实都是指“静止状态下的时间“,物质一旦运动起来,它的时间就不一样了,时间会被压缩,运动速度越快,时间压缩得越短,只是我们生活中接触到的运动都属于低速运动,时间差微乎其微,当运动达到极限(光速),就没有了时间长短的概念,时间直接为零,简单的说,在你静止的时候,任何运动的物质和你不在同一个时间轴上,你以光速扔出一个人,你会看到这个人经过1年后,到达1光年远的地方,但在这个被你扔出去的人看来,这个过程是瞬间发生的,他感觉自己立即到达了目的地,因为他是光速,在光速运行过程中,他的时间为零。


我来给你解释一下


光速旅行,确实可以做到神话小说中的,天上一日,人间一年这种奇异的现象。

这种现象就是科学家所说的光速导致的时间膨胀原理。光速虽然是每秒30万公里,但由于造成时间无限膨胀,致使一秒钟无限延长,所走的距离无需计算时间。

所以如果一个宇航员真的能以光速在宇宙中旅行,即使是上百万和上亿光年的距离都可以在一秒钟的时间到达。

由此,也造成地球和光速旅行的宇航员所对应的时间不一致的现象,宇航员走一光年是一秒,一百光年也是一秒,但地球也就过了一年或百年。真是岁月无情,沧海桑田,时事境迁。

若这位宇航员历经上万光年并安全返回。他再次看到的地球和他刚离开时肯定是面目全非。因为这时的地球已经过了两万年。地球人还得只能翻开尘封于历史久远的档案来确认宇航员身份,以便重新上户口。

当然,这一切现象是建立在人类能够光速旅行的基础上,而光速旅行经科学家们确认,或许人类将永远无法做到,因为有质量的物体要达到光速所需的能量无穷大。

所以光速旅行就成了伪命题。


晴佛


其实所谓的超光速并不是真正意义的时间倒流形成穿越,也不可能出去一趟地球地球就过了几百年,这是你们理解错了!

我们假定你站在太阳上,看向地球,那么你是无法看及时影像的,你只能看到8.3分钟之前的景象,因为地球到太阳光速要跑8.3分钟。相对站在太阳的兄弟你只是看到了滞后的影像而不是你穿越到了8.3分钟以前。假定另外一个人此刻从地球超光速(假设这个速度地球到太阳只需要5分钟)飞到你身边,这个时候因为地球影像还没有传送到你眼中,你看到的还是8.3分钟前的地球影像,对于你来说,这个人就是未来3.3分钟穿越过来的人,但是对地球而已,他并没有穿越!其实所谓的穿越是你站的太远看到了滞后的影像问题而已,对时间根本起不到改变!


后青春期的诗225867051


“以光速前进几分钟”这句话本身有问题。

光速是我们这个宇宙的极限速度,速度和时间的关系在狭义相对论来看是相互转换的,也就是说,当你运动的时候,可理解成时间部分转化为速度,这是狭义相对论的精髓。如果你以光速运动(实际上有静止质量的物体禁止光速),可理解成你个人的所有时间转化为速度的结果,时间与你已经不存在了,反之也一样。所以,以光速前进时间不存在。



”你以光速前进再回到地球”这句话也有问题,狭义相对论有个尺缩效应,当你运动的越快,你运动方向空间越被压缩,光速的情况下,空间对你来说就是一点,空间不复存在,哪来的前进又返回呢?

好吧,先不管尺缩效应吧,加入你以光速(实际上不可能)离开地球然后返回,地球上过去就不是几十年的问题了,可以是上千年,也可以是上万年,甚至是永远!因为时间对于光速的你而言是静止,何管地球过了多久呢?假如你是以接近光速离开地球再返回倒是可以的,这实际上就是著名的“双生子佯谬”,可以运用时间膨胀方程计算出来。关于“双生子佯谬”的详细解释可以百度了解。



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