03.02 一艘飞船以光速飞行100光年,飞船内的人是否只过了一瞬间?

琳珑儿


很高兴回答你的问题。

船不管以多少的速度航行,船内的人都是以船为参照物的。100光年看着像是个时间单位,其实就是距离啊。

这么看,光速,100光年,那就是飞了100年呗。所以飞船里的人,也就是过了100年。

但是有趣的问题其实是:飞船外的人过了多久,以及:飞船外的人看飞船里的人过了多久。飞船内的人看飞船外的人过了多久?

第一个问题:

以飞船为参照系,如果你速度够慢,其实你也是以光速在离开飞船不是么?所以光速也依然是走了100年,所以,飞船外的人也是100年。

第二个问题:

飞船外的人看飞船里的人,其实也是光速在走。你是看不到对面的速度的,甚至看不到它的存在。那么,这个问题没有答案,因为你看不到对面的移动。

第三个问题:

飞船内看飞船外的人,就是静止的,不管两者的相对运动方向是怎样的。这是光速,如果飞船的速度达到比光速更快,那么飞船内就能看到飞船外的过去的事情,也就达到了穿越。

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毕竟,我辣么萌~


不哈韩的小韩


不知道没什么,最近的问答里面拥有关于时间,光速飞行,回到过去等问题,而且提出的基本上都是以光速或者超光速飞行,让时间停止甚至回到过去!

但实际情况是,根据爱因斯坦的相对论,没有任何物体的速度可以达到光速,更不要说超越了,只能无限接近于光速!

不过既然是假设,那么就从理论上分析楼主提出的问题,假设以光速飞行100年,会有什么样的经历或变化呢?

还是要提到爱因斯坦的相对论。根据相对论,以光速飞行,时间确实停止了,甚至连一瞬间都没有过去,而是完全的静止了!

但正如相对论中的“相对”两字,这种“时间完全静止”并不是绝对的,而是相对的,只是相对于外面的观察者来说,也就是说,外面的世界观察者看起来以光速飞行的人时间静止不动了!而光速飞行的人本身体验到的时间还在流逝,而且流逝速度与他在地球上基本没有区别!

举个简单的例子更好理解。有甲乙丙三人,甲在地球上,乙和丙以光速飞行,甲会看到乙和丙的时间完全静止不动,他们永远定格在一个画面!而乙和丙会看到甲的时间飞速流逝!不过乙看到丙的时间流逝速度和甲本人感觉到自己的时间流逝速度没有多大区别!

也就是说甲乙丙三个各自感觉到的时间流逝速度是一样的,乙和丙丙没有因为光速飞行而活的更久,只是在外人甲看来,乙和丙就好像永生一般,因为甲看到乙和丙的时间流逝速度为零!

所以说,如果一个人以光速或接近光速飞行一年后重回地球,他自己并没有感觉到变年轻,而只是相对于地球上的人,他“变”年轻了而已!


宇宙探索


当然不可能。

一艘飞船以光速飞行100光年,那就是飞行了100年,飞船中的人跟随着飞船一起移动,自然也是过了100年,怎么会是一瞬间呢?

爱因斯坦的相对论,让大家都产生了一个误区:认为当人以超过光速的速度飞行,那他可能会回到过去,也就是穿越。

其实这是错误的,这种说法的理论基础是什么呢?

人眼的成像都是光线的折射和反射,也就是说你看到的其实不是物体,而是物体反射的光,只有光线进入你的眼睛,你才能看到物体的成像。

而我们要知道,光的传播是有时间的,虽然光速实在是太快了,我们一般都忽略不计。 打个比方,我们晚上看夜空,看到许多一闪一闪的星星,它们距离地球几万,几十万光年的距离,光到达地球到你的眼睛里成像其实已经花了几万年,也就是说我们看到的其实只是几万几十万年前星星的样子。

那如果有超越光速的物质,以10倍甚至10万倍光速的速度向我们看到的星星方向运动,那会怎么样呢? 假使按照1万倍光速这样的速度,我们飞行了一年,而星星距离我们10万光年,我们就能看到星星10年前的样子。如果按照5万倍的光速飞行,我们就能看到2年前的星星的样子。如果按照光速,那只能是它10万年前的样子。

所以只要我们到其他星球上,只要你速度足够快,距离足够远,你就能看到地球上以前发生的事,从恐龙灭绝到石器时代,从夏商周到民国建立,这就是所谓的穿越了!只是你没法亲身经历的,毕竟都只是虚像!


泽安君


一艘飞船以光速飞行100光年,飞船内的人是否只过了一瞬间?

就如太阳光,从太阳的光球层出发到达地球,在我们人类看来大约就过去了8.5分钟左右,为什么是左右呢?因为日地距离并非是固定不变的!但对于光子来说却不需要任何时间!即使到达宇宙的尽头,还是出发时时间,经过的时间是零......

同理一艘飞船以光速飞行100光年,对于光速飞船内部的人来说,一瞬间都没有,甚至连一个普朗克时间都没有经过(一普朗克时=10^-43S)!出发时的那一秒即使穿越到宇宙的尽头仍然不会跨到第二秒,这就是光速飞行器内部的时间体系.....!!

但我们永远都不可能达到光速,仅仅只能无限接近光速,那不妨现实一点用我们地球上能达到的最高速度计算下,比如强子对撞机里的质子速度看看跨越100光年对它来说时间是多少?

质子流的速度=99.99999999%C

以此代入计算的话,计算出来的时间比例约为7071倍,那么来看看这个7071倍后的时间大约是多少:

T=100年×365/7071=5.16天

99.99999999%光速的质子流到达100光年外的区域,需要5.16天,但对于人类来说这100年一天都不会少,如果你也想要感觉少过几年,那么也加速加速加速......一直加速到你想要的时间交换比为止!


星辰大海路上的种花家


应该很多人都看过《三体》这本书,在结尾处程心和小伙伴坐着空间曲率驱动的光速飞船飞行了286光年,而她们两个只过了52个小时。如果不考虑加减速的问题,她们是不消耗时间的。

这就跟本题是类似的,首先我们要知道根据爱因斯坦的狭义相对论有静止质量的物质达不到光速,理论上可以无限接近于光速。

爱因斯坦的狭义相对论中有个推论就是时间膨胀效应,该理论认为时间的流逝速度和物体的运动速度是相关的,运动速度越快时间流逝速度越慢。直到达到光速,按照趋势时间就静止了,例如光子无论到多远的距离都是瞬时的,并且没有时间的概念。

题中所说的光速飞行,那么这艘飞船中的人时间是停止的,也就是时间流逝速度为零了,也就是一瞬间达到100光年外,同样的一瞬间也能到达1000光年外。但是如果回到地球上可能就是沧海桑田的变化了。

当然了这艘飞船并不能光速飞行,一切也都没有意义。


这里是科学黑洞,欢迎你的关注与点评!


科学黑洞


这个问题很辣手,几乎没法回答,一个小小的问题之中竟然暗藏玄机:

一、首先100光年是距离单位,不是时间单位。不过题主说飞行100光年也对,光速飞行100光年需要100年,好绕口啊。



二、这个问题直接推翻了相对论,然后问光速飞行100年,飞船内的人过的时间。你这让怎么回答啊?爱因斯坦都说了,有质量的物体不能够达到光速,也无法达到光速。你可以无穷接近光速,就是无法达到。在你无限接近光速时,飞船上的时间确实接近静止,过的极慢。有可能地球人的人觉得你飞了100年,但其实飞船上的人只觉得刚眨了个眼睛。



如果非要规定光速飞行,那么爱因斯坦的公式都没有意义了,相对论也不适合光速环境。故而这个时候我们人人都可以做一把爱因斯坦,随意想象达到光速的样子:



(1)经典的想法是达到光速,时间静止。

我不喜欢这种想法,因为时间静止意味着你永远保持一个姿势不动,你相对于飞船是完全静止的!所以你会无法操纵机器降速,这样子的你和死了有啥区别?而且,如果量子力学在光速下仍然是成立的话,那么不确定性原理绝对不允许一个完全静止的物体存在。故而,很大概率人即便达到光速,也不会完全静止。



(2)既然达到光速人可以动,那么就说明时间没有静止。我们不如发挥想象肆意幻想:达到光速是不是以为着可以挣脱我们的四维时空,到达高纬度地方?或者说这个时候时间是完全可视化的,你完全可以像高维生物一样操纵时间?



总之,达到光速就有无限可能,因为达到光速本身就是个奇迹。


科学探秘频道


首先,飞船不能以光速飞行。

有静质量的物体的极限速度是光速,这个极限只可以是无限逼近,但不能达到。

根据质速关系公式可知:

其中m0是静质量,m是动质量(也称作为相对论质量):

当速度v不断增大时,根号下的数值将不断地变小,所以,分母的数值也在不断变小,导致相对论质量即动质量m不断增大。

当速度v极限趋近于光速时,从而导致相对论质量m趋近于无穷大,所以,必须提供无穷大的能量来维持这种加速过程,无穷大?这是不可能的。

所以,飞船无法使用加速的手段来达到光速。

但,我们可以假设一个速度,一个极限逼近光速c的速度,即0.999999999999c,没错,小数点之后共有12个9。

现在来计算一下,如果以这种速度飞行100光年,飞船里实际过去多久呢?

飞船里的驾驶者实际上只感受到了1.24小时的时间流逝,但对于地球上的人们来说,他们看的这艘飞船行驶到100光年外,却是实打实的约等于100年,这就是相对论效应。


科学船坞


一艘飞船以光速飞行100光年,飞船内的人当然不可能是只过了一瞬间!

首先,大家应该知道光年的概念是光传播一年的距离。既然题目中所说的一艘飞船以光速飞行100年,当然就是100年,和飞船的速度毫无关系。就像一个人在监狱度日如年的过一年和在度假胜地意犹未尽的过一年是完全一样时间一样。感觉并不能改变时间的物理长度!

其次,由此也可以看出,人类探测宇宙的能力还远远不够。比如最可能存在生命的距地球16光年的Gliese 832c星球,人类现在最快的宇宙飞船(30km/秒)要想到达这个星球需要的时间应该是16万年。因为光速为30万km/秒,即光速是宇宙飞船速度的1万倍,那么光跑16年,宇宙飞船就需要跑16万年。现在人类还完全没能力登陆到这一星球!

因此,要想探测宇宙,特别是到达其他可能存在生命的星体,人类还有很长的路要走!


地震博士


狭义相对论告诉我们,对于不同惯性参照系中的观察者,时间和空间都是相对的。此外,飞船无法以光速飞行,因为飞船的运动质量会随着速度趋于光速而变得无穷大,导致再继续加速到光速需要无限多的能量,所以这是不可能实现的。但根据推断,如果飞船以光速飞行,飞船上的人将会感受不到时间,无论飞多远,对于他们来说都不需要时间,哪怕是一瞬间的时间,这种情况我们很难想象。我们可以把飞船的速度适当放慢一些,这样就可以通过狭义相对论进行准确地探讨。

假设一艘飞船以0.999999999c(c表示光速)的速度相对于地球飞行,按照题主的意思飞船飞行100光年,那么,这里会产生歧义了,这100光年究竟是从谁的角度来看,因为空间的尺度对于地球上和飞船上的观察者是不一样的。如果地球上的观察者认为飞船飞行了100光年,那么,飞船上的观察者会认为飞船的飞行距离为100·√[1-(0.999999999c/c)^2]光年≈0.00447光年,相当于1.63光天,这就是尺缩效应。对于地球上的观察者而言,飞船的飞行时间大约是100年。而对于飞船上的观察者而言,飞行时间大约为1.63天,因为地球上的观察者所认为的100光年对于飞船上的观察者而言只有大约1.63光天,这就是钟慢效应。

如果是飞船上的观察者认为飞船飞行了100光年,那么,飞船上的人会认为飞船的飞行时间大约为100年。但对于地球上的观察者而言,飞船的飞行距离为100/√[1-(0.999999999c/c)^2]光年≈224万光年,所以地球上的人会认为飞船的飞行时间为224万年。

因此,在讨论时间和空间之时,需要指明是相对于哪个参照系。有关狭义相对论的钟慢效应已经得到了原子钟实验的证实,并且被应用于GPS时钟校准。


火星一号


我们知道对于低速宏观运动的物体,牛顿力学还是适用的。但是对于接近光速运动的物体,牛顿力学就不在适用了,这时候就要用当狭义相对论来分析。狭义相对论证明了接近光速运动的物体会出现牛顿力学没有的效应,如:时间膨胀、长度收缩、质能关系等。

题中,一艘飞船以光速飞行100光年,100光年就是光速传播100年的距离,那么当一艘飞船以光速飞行时会发生什么情况。首先说一下根据狭义相对论,物体的运动是不可能达到光速的,根据爱因斯坦的质增方程,接近光速的物体质量会趋于无穷大,则需要的能量也是无穷多,则这是不可能的,但这不妨碍我们假设一下。



根据狭义相对性原理,处在同一惯性系中的两个事件具有同时性,处在不同惯性系中,没有统一的时间,不能建立统一的同时性,因此推导出了时间膨胀公式,


简单理解就是运动的时钟比静止的时钟走的慢,当接近光速是时间就停止了,所以时间具有相对性。也就是说你选择的参考系不同,时间就不同。这样就可以分析当物体速度达到光速的时候,如果飞船外的人看到飞船以光速离开飞行了一百光年,则飞船外的人来说是过了100年,但对于飞船外的人来说只是一瞬间,说明时间是“相对”的。对于飞船外的人来说,确实是过来一百年,但对于飞船上的人来说,又确实是一瞬间,说明时间是“绝对”的。这样如果以飞船上的人认为飞行了100年,则飞船外的人则认为过了很久很久。相对论认为绝对的时间是不存在的,但然是一个客观量,时间的进度与参考系有关。


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