03.02 一艘飛船以光速飛行100光年,飛船內的人是否只過了一瞬間?

琳瓏兒


很高興回答你的問題。

船不管以多少的速度航行,船內的人都是以船為參照物的。100光年看著像是個時間單位,其實就是距離啊。

這麼看,光速,100光年,那就是飛了100年唄。所以飛船裡的人,也就是過了100年。

但是有趣的問題其實是:飛船外的人過了多久,以及:飛船外的人看飛船裡的人過了多久。飛船內的人看飛船外的人過了多久?

第一個問題:

以飛船為參照系,如果你速度夠慢,其實你也是以光速在離開飛船不是麼?所以光速也依然是走了100年,所以,飛船外的人也是100年。

第二個問題:

飛船外的人看飛船裡的人,其實也是光速在走。你是看不到對面的速度的,甚至看不到它的存在。那麼,這個問題沒有答案,因為你看不到對面的移動。

第三個問題:

飛船內看飛船外的人,就是靜止的,不管兩者的相對運動方向是怎樣的。這是光速,如果飛船的速度達到比光速更快,那麼飛船內就能看到飛船外的過去的事情,也就達到了穿越。

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畢竟,我辣麼萌~


不哈韓的小韓


不知道沒什麼,最近的問答裡面擁有關於時間,光速飛行,回到過去等問題,而且提出的基本上都是以光速或者超光速飛行,讓時間停止甚至回到過去!

但實際情況是,根據愛因斯坦的相對論,沒有任何物體的速度可以達到光速,更不要說超越了,只能無限接近於光速!

不過既然是假設,那麼就從理論上分析樓主提出的問題,假設以光速飛行100年,會有什麼樣的經歷或變化呢?

還是要提到愛因斯坦的相對論。根據相對論,以光速飛行,時間確實停止了,甚至連一瞬間都沒有過去,而是完全的靜止了!

但正如相對論中的“相對”兩字,這種“時間完全靜止”並不是絕對的,而是相對的,只是相對於外面的觀察者來說,也就是說,外面的世界觀察者看起來以光速飛行的人時間靜止不動了!而光速飛行的人本身體驗到的時間還在流逝,而且流逝速度與他在地球上基本沒有區別!

舉個簡單的例子更好理解。有甲乙丙三人,甲在地球上,乙和丙以光速飛行,甲會看到乙和丙的時間完全靜止不動,他們永遠定格在一個畫面!而乙和丙會看到甲的時間飛速流逝!不過乙看到丙的時間流逝速度和甲本人感覺到自己的時間流逝速度沒有多大區別!

也就是說甲乙丙三個各自感覺到的時間流逝速度是一樣的,乙和丙丙沒有因為光速飛行而活的更久,只是在外人甲看來,乙和丙就好像永生一般,因為甲看到乙和丙的時間流逝速度為零!

所以說,如果一個人以光速或接近光速飛行一年後重回地球,他自己並沒有感覺到變年輕,而只是相對於地球上的人,他“變”年輕了而已!


宇宙探索


當然不可能。

一艘飛船以光速飛行100光年,那就是飛行了100年,飛船中的人跟隨著飛船一起移動,自然也是過了100年,怎麼會是一瞬間呢?

愛因斯坦的相對論,讓大家都產生了一個誤區:認為當人以超過光速的速度飛行,那他可能會回到過去,也就是穿越。

其實這是錯誤的,這種說法的理論基礎是什麼呢?

人眼的成像都是光線的折射和反射,也就是說你看到的其實不是物體,而是物體反射的光,只有光線進入你的眼睛,你才能看到物體的成像。

而我們要知道,光的傳播是有時間的,雖然光速實在是太快了,我們一般都忽略不計。 打個比方,我們晚上看夜空,看到許多一閃一閃的星星,它們距離地球幾萬,幾十萬光年的距離,光到達地球到你的眼睛裡成像其實已經花了幾萬年,也就是說我們看到的其實只是幾萬幾十萬年前星星的樣子。

那如果有超越光速的物質,以10倍甚至10萬倍光速的速度向我們看到的星星方向運動,那會怎麼樣呢? 假使按照1萬倍光速這樣的速度,我們飛行了一年,而星星距離我們10萬光年,我們就能看到星星10年前的樣子。如果按照5萬倍的光速飛行,我們就能看到2年前的星星的樣子。如果按照光速,那隻能是它10萬年前的樣子。

所以只要我們到其他星球上,只要你速度足夠快,距離足夠遠,你就能看到地球上以前發生的事,從恐龍滅絕到石器時代,從夏商周到民國建立,這就是所謂的穿越了!只是你沒法親身經歷的,畢竟都只是虛像!


澤安君


一艘飛船以光速飛行100光年,飛船內的人是否只過了一瞬間?

就如太陽光,從太陽的光球層出發到達地球,在我們人類看來大約就過去了8.5分鐘左右,為什麼是左右呢?因為日地距離並非是固定不變的!但對於光子來說卻不需要任何時間!即使到達宇宙的盡頭,還是出發時時間,經過的時間是零......

同理一艘飛船以光速飛行100光年,對於光速飛船內部的人來說,一瞬間都沒有,甚至連一個普朗克時間都沒有經過(一普朗克時=10^-43S)!出發時的那一秒即使穿越到宇宙的盡頭仍然不會跨到第二秒,這就是光速飛行器內部的時間體系.....!!

但我們永遠都不可能達到光速,僅僅只能無限接近光速,那不妨現實一點用我們地球上能達到的最高速度計算下,比如強子對撞機裡的質子速度看看跨越100光年對它來說時間是多少?

質子流的速度=99.99999999%C

以此代入計算的話,計算出來的時間比例約為7071倍,那麼來看看這個7071倍後的時間大約是多少:

T=100年×365/7071=5.16天

99.99999999%光速的質子流到達100光年外的區域,需要5.16天,但對於人類來說這100年一天都不會少,如果你也想要感覺少過幾年,那麼也加速加速加速......一直加速到你想要的時間交換比為止!


星辰大海路上的種花家


應該很多人都看過《三體》這本書,在結尾處程心和小夥伴坐著空間曲率驅動的光速飛船飛行了286光年,而她們兩個只過了52個小時。如果不考慮加減速的問題,她們是不消耗時間的。

這就跟本題是類似的,首先我們要知道根據愛因斯坦的狹義相對論有靜止質量的物質達不到光速,理論上可以無限接近於光速。

愛因斯坦的狹義相對論中有個推論就是時間膨脹效應,該理論認為時間的流逝速度和物體的運動速度是相關的,運動速度越快時間流逝速度越慢。直到達到光速,按照趨勢時間就靜止了,例如光子無論到多遠的距離都是瞬時的,並且沒有時間的概念。

題中所說的光速飛行,那麼這艘飛船中的人時間是停止的,也就是時間流逝速度為零了,也就是一瞬間達到100光年外,同樣的一瞬間也能到達1000光年外。但是如果回到地球上可能就是滄海桑田的變化了。

當然了這艘飛船並不能光速飛行,一切也都沒有意義。


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科學黑洞


這個問題很辣手,幾乎沒法回答,一個小小的問題之中竟然暗藏玄機:

一、首先100光年是距離單位,不是時間單位。不過題主說飛行100光年也對,光速飛行100光年需要100年,好繞口啊。



二、這個問題直接推翻了相對論,然後問光速飛行100年,飛船內的人過的時間。你這讓怎麼回答啊?愛因斯坦都說了,有質量的物體不能夠達到光速,也無法達到光速。你可以無窮接近光速,就是無法達到。在你無限接近光速時,飛船上的時間確實接近靜止,過的極慢。有可能地球人的人覺得你飛了100年,但其實飛船上的人只覺得剛眨了個眼睛。



如果非要規定光速飛行,那麼愛因斯坦的公式都沒有意義了,相對論也不適合光速環境。故而這個時候我們人人都可以做一把愛因斯坦,隨意想象達到光速的樣子:



(1)經典的想法是達到光速,時間靜止。

我不喜歡這種想法,因為時間靜止意味著你永遠保持一個姿勢不動,你相對於飛船是完全靜止的!所以你會無法操縱機器降速,這樣子的你和死了有啥區別?而且,如果量子力學在光速下仍然是成立的話,那麼不確定性原理絕對不允許一個完全靜止的物體存在。故而,很大概率人即便達到光速,也不會完全靜止。



(2)既然達到光速人可以動,那麼就說明時間沒有靜止。我們不如發揮想象肆意幻想:達到光速是不是以為著可以掙脫我們的四維時空,到達高緯度地方?或者說這個時候時間是完全可視化的,你完全可以像高維生物一樣操縱時間?



總之,達到光速就有無限可能,因為達到光速本身就是個奇蹟。


科學探秘頻道


首先,飛船不能以光速飛行。

有靜質量的物體的極限速度是光速,這個極限只可以是無限逼近,但不能達到。

根據質速關係公式可知:

其中m0是靜質量,m是動質量(也稱作為相對論質量):

當速度v不斷增大時,根號下的數值將不斷地變小,所以,分母的數值也在不斷變小,導致相對論質量即動質量m不斷增大。

當速度v極限趨近於光速時,從而導致相對論質量m趨近於無窮大,所以,必須提供無窮大的能量來維持這種加速過程,無窮大?這是不可能的。

所以,飛船無法使用加速的手段來達到光速。

但,我們可以假設一個速度,一個極限逼近光速c的速度,即0.999999999999c,沒錯,小數點之後共有12個9。

現在來計算一下,如果以這種速度飛行100光年,飛船裡實際過去多久呢?

飛船裡的駕駛者實際上只感受到了1.24小時的時間流逝,但對於地球上的人們來說,他們看的這艘飛船行駛到100光年外,卻是實打實的約等於100年,這就是相對論效應。


科學船塢


一艘飛船以光速飛行100光年,飛船內的人當然不可能是隻過了一瞬間!

首先,大家應該知道光年的概念是光傳播一年的距離。既然題目中所說的一艘飛船以光速飛行100年,當然就是100年,和飛船的速度毫無關係。就像一個人在監獄度日如年的過一年和在度假勝地意猶未盡的過一年是完全一樣時間一樣。感覺並不能改變時間的物理長度!

其次,由此也可以看出,人類探測宇宙的能力還遠遠不夠。比如最可能存在生命的距地球16光年的Gliese 832c星球,人類現在最快的宇宙飛船(30km/秒)要想到達這個星球需要的時間應該是16萬年。因為光速為30萬km/秒,即光速是宇宙飛船速度的1萬倍,那麼光跑16年,宇宙飛船就需要跑16萬年。現在人類還完全沒能力登陸到這一星球!

因此,要想探測宇宙,特別是到達其他可能存在生命的星體,人類還有很長的路要走!


地震博士


狹義相對論告訴我們,對於不同慣性參照系中的觀察者,時間和空間都是相對的。此外,飛船無法以光速飛行,因為飛船的運動質量會隨著速度趨於光速而變得無窮大,導致再繼續加速到光速需要無限多的能量,所以這是不可能實現的。但根據推斷,如果飛船以光速飛行,飛船上的人將會感受不到時間,無論飛多遠,對於他們來說都不需要時間,哪怕是一瞬間的時間,這種情況我們很難想象。我們可以把飛船的速度適當放慢一些,這樣就可以通過狹義相對論進行準確地探討。

假設一艘飛船以0.999999999c(c表示光速)的速度相對於地球飛行,按照題主的意思飛船飛行100光年,那麼,這裡會產生歧義了,這100光年究竟是從誰的角度來看,因為空間的尺度對於地球上和飛船上的觀察者是不一樣的。如果地球上的觀察者認為飛船飛行了100光年,那麼,飛船上的觀察者會認為飛船的飛行距離為100·√[1-(0.999999999c/c)^2]光年≈0.00447光年,相當於1.63光天,這就是尺縮效應。對於地球上的觀察者而言,飛船的飛行時間大約是100年。而對於飛船上的觀察者而言,飛行時間大約為1.63天,因為地球上的觀察者所認為的100光年對於飛船上的觀察者而言只有大約1.63光天,這就是鐘慢效應。

如果是飛船上的觀察者認為飛船飛行了100光年,那麼,飛船上的人會認為飛船的飛行時間大約為100年。但對於地球上的觀察者而言,飛船的飛行距離為100/√[1-(0.999999999c/c)^2]光年≈224萬光年,所以地球上的人會認為飛船的飛行時間為224萬年。

因此,在討論時間和空間之時,需要指明是相對於哪個參照系。有關狹義相對論的鐘慢效應已經得到了原子鐘實驗的證實,並且被應用於GPS時鐘校準。


火星一號


我們知道對於低速宏觀運動的物體,牛頓力學還是適用的。但是對於接近光速運動的物體,牛頓力學就不在適用了,這時候就要用當狹義相對論來分析。狹義相對論證明了接近光速運動的物體會出現牛頓力學沒有的效應,如:時間膨脹、長度收縮、質能關係等。

題中,一艘飛船以光速飛行100光年,100光年就是光速傳播100年的距離,那麼當一艘飛船以光速飛行時會發生什麼情況。首先說一下根據狹義相對論,物體的運動是不可能達到光速的,根據愛因斯坦的質增方程,接近光速的物體質量會趨於無窮大,則需要的能量也是無窮多,則這是不可能的,但這不妨礙我們假設一下。



根據狹義相對性原理,處在同一慣性系中的兩個事件具有同時性,處在不同慣性系中,沒有統一的時間,不能建立統一的同時性,因此推導出了時間膨脹公式,


簡單理解就是運動的時鐘比靜止的時鐘走的慢,當接近光速是時間就停止了,所以時間具有相對性。也就是說你選擇的參考系不同,時間就不同。這樣就可以分析當物體速度達到光速的時候,如果飛船外的人看到飛船以光速離開飛行了一百光年,則飛船外的人來說是過了100年,但對於飛船外的人來說只是一瞬間,說明時間是“相對”的。對於飛船外的人來說,確實是過來一百年,但對於飛船上的人來說,又確實是一瞬間,說明時間是“絕對”的。這樣如果以飛船上的人認為飛行了100年,則飛船外的人則認為過了很久很久。相對論認為絕對的時間是不存在的,但然是一個客觀量,時間的進度與參考系有關。


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