03.04 据说,当人达到光速飞行的时候,无论多远的距离,在感觉上都是瞬时到达,大家怎么看?

dongpoyue


爱因斯坦曾经说过,与美女在火车🚄上聊天,会感觉时间过的飞快。反之,如果遇到了难事,便会感到度日如年。

这些都是人类因为自己的情绪,影响了我们对时间的感受。然而,其并不意味着时间真的发生了什么物理变化。

天上一日,地上一年的说法,仅只是古人的神话传说与丰富的想象力。在现实的生活中,在不同的条件下所改变的,仅只是不同事物的变化周期,而不是抽象的时间概念。

我们人类认识的最大特点,是具有抽象的思维。这是人类与其他动物🐒的本质区别,即通过从现象中提出具有共性的概念,来进行逻辑分析。

这种抽象的认识方式,不仅使人类得以认识较为复杂的事物,而且还会使人类的认识具有极高的认识效率。

于是,久而久之,人类把认识工具🔧当成了认识本身,将其构建的同构系统(理论)视为现实的世界。这就好比我们看电影🎬,会不由自主地进入情景,把自己当成了片中的主人公。

对于时间的认识,也是如此。所谓时间,就是人们对各种不同物体变化的抽象概念。其具体的表现,是不同变化周期的比较。

比如,我们可以借助于一些相对稳定的变化周期,来衡量事物的变化速率。于是,地球🌍自转的周期和其围绕太阳🌞公转的周期以及手表⌚️有规律的变化,都是我们度量变化的基本单位与标准,如日、年和秒等。

然而,如果我们把抽象的时间概念与具体的变化周期相混淆,就会在认识上产生混乱,使人类迷失于自己的认识之中。

最为典型的案例,就是将速度与时间挂钩,认为当物体接近于光速时,时间就会变慢。

然而,实际情况却是,由于存在着物理背景,即存在着由最小粒子构成的量子空间,任何物体的运动都会受到该空间的束缚与影响。

因此,类似跑步🏃‍♀️会感到风阻,物体运动速度的增加也会增大量子空间对其的影响,从而改变了该物体自身变化的速率。

物体自身变化的速率与抽象的时间变化,是两个截然不同的概念。如果是前者,其因速度而发生变化的程度与方向,是因物而异的;然而,如果是后者,则要求速度引起的变化是统一的。

比如,在高速运动时,气球🎈就会破裂,而子弹则并无太大的改变。又比如,当人接近于光速运动时,会因量子空间破坏了其组织结构而消亡;然而,对于基本粒子来说,却有可能延长其衰变的周期。这就是所谓的,彼之糖饴我之砒霜,糖尿病人是最惧怕吃糖🍬的。

回到题主的问题,以光速运动的人会因为时间变慢而瞬间抵达目的地吗?当然不会。且不说人的运动无法达到光速,即便是能够实现光速旅行,其达到目的地所需的时间也还是距离除以速度,是要与其他事物的标准变化周期(如手表)相比较的。

除非你定义,在光速的情况下,距离缩短为零。然而,这仅只是一种数字游戏,并无任何实际的物理意义。无论你如何运动,都不会改变太阳与地球的距离,否则的话,地球就会因距离太阳过近,而遭到毁灭。

爱因斯坦之所以将物体的运动速度与时间相联系,是因为光速的不变性。其混淆了光子的弛豫时间(变化周期)与抽象时间的区别。实际上,两者仅只是在物理量纲上具有相同的名称——秒,它们有着截然不同的物理含义。

由于量子空间的存在,任何物体的外在能量都具有两种不同的形式,即相对于自身的动能和相对于空间的势能。这就好比弹簧上的物体,其同时具有动能和势能。

随着该物体相对于弹簧的运动,其所具有的动能与势能,会发生相互的转化。光子的特殊性在于,其质量非常小,以至于光子的动能远小于势能。

于是,光速仅只是光子维持其相对于空间势能的速度。光子能量的变化,主要是其势能的增减,从而表现为速度的不变性,只是其物理参量弛豫时间(频率的倒数)的改变。

总之,由于物理背景的存在,物体运动的速度会改变该物体原有的变化速率。然而,如果我们把物体变化的周期与抽象的时间相混淆,就会得出光速旅行的人瞬间抵达目的地的荒谬结论,使人类的认识陷入了自己的认识误区。


淡漠乾坤


据说,当人达到光速飞行的时候,无论多远的距离,在感觉上都是瞬时到达,大家怎么看?

我们如果假设人能够达到光速,根据狭义相对论中的时间膨胀效应来计算,带入公式

当速度v等于光速时,需要的时间t=0,也就是说你到达任何地方需要的时间都是0,都是瞬时到达的,但是在这一瞬间你也会看到宇宙瞬间灭亡。但是根据相对论,我们只能无限接近光速,而达不到光速,任何有静质量的物体都无法达到光速。

钟慢效应

上面的公式又是怎么来的呢,让我们先推导一下:

一辆动车以匀速v在水平地面行驶,在动车车厢地板有个灯垂直射向车顶。

动车上的人测得光从底部到顶部的时间为t,此时光走过的路程为c×t,c为光速。由于动车在运动

地面上的人看到的是光从动车底部斜着射向底部,并测得这段时间为t0,则光走过的路程为c×t0,动车走过的距离为v×t0 ,如下图所示。

根据勾股定理我们有:

(c×t)2+(v×t0)2=(c×t0)2

这个简单的式子经过整理就可以得到相对时间公式:

当我们的速度越趋近于光速,时间的流逝越慢,但是达不到光速。

保持好奇心,让我们有逻辑的思考,欢迎评论区留言讨论!


罗辑说



光速每秒可以走299792458米,一秒钟可以围绕地球旋转7.5个圈,光速从地球到月球需要1.255秒,从地球飞到火星是3分钟2秒。那么光速就是光在真空中行进的速度,爱因斯坦用他的质能方程告诉告诉我们,物体加速不到光速,只能无限的接近于光速。


因为一个物体的速度越快,质量就会变大,质量变大了就得需要更多的能量去加速。把一个物体加速到光速,这会使得这个物体的质量达到无限大,如果没有无限大的能量去加速,那么这个物体的速度和质量就会降下来。

而爱因斯坦除了提出质能方程以外,还在相对论中提出了一个著名的时间膨胀效应。那么时间膨胀又是什么呢?很明显是与时间有关的。

它讲诉了时间会随着你在空间中的移动速度而变化,一个人的移动速度越快,那么他的时间段就会被拉长,进而他的时间就会变慢。所以如果我们乘坐以接近光速飞行的宇宙飞船,可以比地球上的人要长寿好几年。



如果以接近光速飞行,也许在你眼里时间并没有发生改变,而你观察地球上的人,会发现地球的转动速度变快,地球上的人在很短的时间里便衰老死亡 。

以接近光速飞,即使飞行了好几百年,在你的时间段里仅仅只过了几个小时。因为你的时间变慢了,所以即使再远的路途,只要速度够快,你都会感觉瞬间到达。
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时间史


答:理论上是这样的,无限接近光速时,物体内部的时间流逝速度变慢,也就是相对论的时间膨胀效应。


在小说《三体》当中,程心和艾AA乘坐的星环号曲速飞船,飞往286.5光年外的DX3906恒星系统,飞船内只经过了52小时,其中光速飞行时飞船内的时间是停止的,而地球参考系的时间,却经历了280多年。

这其实是大刘严格地考虑了相对论效应,因为相对论描述,一个高速飞行的物体,它的时间是会缩短的,时间膨胀公式如下:

当飞船以光速飞行时,它的时间就完全停止了,无论外界过了多久,飞船内的时间都是一瞬间;当飞船速度远小于光速时,时间膨胀效应将不明显,相对论力学退化为牛顿力学。

在现有技术条件下,人类无法把实体物质加速到光速,在大型强子对撞机中,科学家能把质子加速到光速的99.99999%,但就是无法达到光速。


时间膨胀效应已经被众多实验所证实,比如下面两个:

μ介子衰变

宇宙射线穿过大气层时,会产生速度达0.98c的μ介子,μ介子的半衰期为2.22μs,根据统计学计算,μ介子的半衰期,不足以让μ介子到达地面,可是科学家在地面附近也能探测到大量的μ介子。

该现象唯一合理的解释,就是高速飞行的μ介子,由于时间膨胀效应,导致μ介子在地球参考系中的衰期变长了(实际上μ介子本身的半衰期未变),经过计算,μ介子的衰期比静止时高了五倍,使得μ介子有足够的时间到达地面。

精密原子钟

科学家把两台精密原子钟,分别放在两架飞机上,飞机朝着东西方向相反飞行,最后对比两台原子钟的时间,发现原子钟时间出现了差异,该差异完美地和相对论时间膨胀效应吻合 。


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艾伯史密斯


原创思想,光速亦是时空性的,是有着时间性时空性的跨度距离性的,尽管光子是被转化为场性的膨胀辐射波,但如果是只有一个光子的,而就无法组成出一个系统性的一个小磁场出来了,而就形成不出磁场性的波长膨胀辐射性出来了,而这个光子就会迅速的被其它质量性而吸收的了。而人当然是达不到光速的飞行了,就算人是达到了光速的飞行速度,就无法感知有着时间性的存在了,而确实是达到了瞬间性的了。因为没有时空性的时间性存在,而就是没有了延迟性反应性的感应性感觉性的作用性存在了,而就不会有着感觉出来的时间性的这个瞬间性的存在了,这样就既是瞬间性的而又不是瞬间性存在了。但不知是不是这样的认为,而下面就交给砖家们继续的讨论吧!


踏浪而来37326050


爱因斯坦说光速最快!这个应该颠覆一下!最少意识就比光速快的多的多!几乎你想多快就多快了!比如你一下意识在几百光年的地方几百亿光年的地方!以前可能说意识再快有什么用!没有用!现在𣎴同了,有了量子纠缠,两个粒子距离再远,也可以同时知道对方的信息,而人是由粒子组成的,人韵脑子同样也是粒子组成的,所以量子纠缠对人的意识也是管用的。现在的问题是怎样让它管用!打个比方一个在地球一个距离地球一百光年的地方,那么因为意识可以既时到达,那么在离地球一百光年的地方看到的是一百年前的地球的人和物。离一千光年就是一千年前的地球的样子。所以比光速快最少会看到以前不管那年的地球的样子。这个道理简单,太阳光来到地球为八分钟,那么你看到的是太阳八分钟以前的样子。所以地球的样子以光速往外走,而你的意识可以随便跑光的前面,利用量子纠缠我们可以随时知道过去地球的任何信息了。


育麟


其实头条上关于光速的问题这么多,你只需要认真看几个,应该就能明白了,没必要再重复提这些问题。当然,你应该看那几位经常回答这类问题的有黄V的同学的回答,比如史密斯,种花家,宇宙探索,钟铭,牛毛,火星等等,但注意不要被其他一些人的胡说给带偏了。

理论上人是不可能达到光速的,这是这个宇宙的规律所不允许的;但你非要达到光速我们也没有办法不是?虽然理论无法给出答案,但我们合理想象一下,自己推出一个假想的答案自个儿偷着乐可不可以?

按照相对论的观点,一个物体越接近光速,时间就越膨胀变得越慢,1秒钟就相当于我们地球上的几十年,几百年,几千几万年,然后再快呢?无限无限接近光速呢?一秒钟等于几亿,几百亿年,再然后呢?那就肯定是永远永恒,没有时间的概念了。既然没有时间概念,当然到宇宙中任何地方都是瞬间到达,没有时间过程了。

事实上在相对论的公式中,是因为时间是分母,如果变成零就会让公式失去意义,所以不管怎么加速,有静止质量的物体都不可能达到光速。我们可以想象自己达到光速就时间永恒,能瞬间到达宇宙中任何地方,但要说出来,你就违背了这个宇宙的物理定律。



徐德文科学频道


当人达到光速飞行的时候,无论多远的距离,在感觉上都是瞬时到达,这个说法是不对的。

光速


光速是指光在真空或介质中的传播速度,真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度,达到约每秒30万公里。如果对于现在我们人类已到达的区域,相对于我们人类目前最快的速度来说,可以这样讲,人类感觉上都是瞬时到达。

但是,人类科技一旦发展到一定阶段,科学技术使飞船或者人类本身能够接近光速的时候,也就能够探测或殖民到太阳系甚至银河系以外更遥远的地方后,光速飞行对于人类来说,就不会有瞬间到达的感觉了。

再往大的说,相对于整个宇宙甚至人类未知的地方,人类就是研发出能够超过光速的飞行,也还是感觉到非常遥远,达到的时间很慢,更不会感觉到瞬时到达了。

无尽的宇宙


这个是时间,距离和速度的概念。就像是人类和蜗牛同时去一米以外的地方,蜗牛看到人类一步就到了,感觉到瞬间到达,殊不知还有比人类更快的。更像是井底之蛙一样,认为人类达到了光速就等于解除了距离的魔障。

宇宙大爆炸


hnyfkj


自从爱因斯坦创立相对论之后,我们的时空观彻底发生了改变。以光速不变为基础,时间和空间再也不是绝对的概念,而是与参照系的选择有关。对于不同参照系中的观测者,他们对时空的感知并不相同,尤其是在趋于光速的情况下。

与相对静止的参照系相比,运动速度越接近光速的参照系,时间过得越慢,空间越发收缩,这就是尺缩钟慢效应,具体公式如下:

其中ΔT和L分别表示运动参照系的时间和距离,Δt和l分别表示相对静止参照系对应的时间和距离,c表示真空中的光速。

从公式中可以看到,当速度趋于光速时,ΔT和L都趋于零。也就是说,在接近光速的情况下,时间几乎完全停滞,空间几乎完全收缩。

举个例子,现在的北极星(勾陈一)距离地球大约400光年,一艘从地球上出发的宇宙飞船以光速的99.9996875%飞向北极星。在地球上的观测者看来,宇宙飞船需要大约400年的时间才会飞抵北极星。然而,根据上式计算可知,在宇宙飞船上的观测者看来,从地球飞到北极星只要1年的时间,地球和北极星之间的距离大约只有1光年,尺缩钟慢效应十分显著。

倘若宇宙飞船飞到北极星之后,马上再以相同的速度飞回地球。当飞船抵达地球时,地球上的时间早已经是800年之后。然而,飞船上的时间才过了两年,飞船上的观测者会认为他们是在两年前离开地球。

如果宇宙飞船的速度更加接近光速,飞船上的观测者可能只需1天就能抵达北极星,地球和北极星之间的距离仅为1光天。如果宇宙飞船的速度无限趋于光速,无论去往何方,哪怕是数百亿光年外的遥远宇宙,飞船上的观测者都觉得只是一瞬间就会到达,因为距离收缩到趋于零。

不过,上述讨论忽略了一个很重要的问题,没有考虑到加速度(a)。如果宇宙飞船在极短时间内加速到亚光速,人类不可能承受住如此高的加速度。

在理想情况下,持续1g的加速运动是最佳选择——先以1g加速度航行前半程,再以1g减速度航行后半程。这样可以模拟出地球上的重力,使人类可以承受住漫长的太空之旅,并且也会有显著的时间膨胀效应。要知道,长期处于失重或者超重的环境对于人类身体是不利的。根据匀加速运动的相对论公式可得:

由此可以算出,宇宙飞船上的观测者会测出,他们从地球飞到北极星需要大约年的时间11.7年。再根据如下的公式:

可以算出,地球上的观测者会测出,飞船的飞行时间约为401.9年。另外,根据下式:

还能计算出,宇宙飞船在半程加速到的最快速度(vmax)为光速的99.998839%,并非是经典力学中所算出来的超光速。我们不能用地球参照系的距离除以飞船参照系的时间,得出超光速的结论。在计算时,时间和距离需要选择相同的参照系。


火星一号



还是那句话,人是不可能达到光速的,实际上不只是人,只要有静止质量的任何物质都不可能达到光速。相对论的质量效应公式说的很清楚:


其中m为运动物体的质量,m0为物体的静质量,V是物体的运动速度,C是光速,当V→C时,根式→0,则m→+∞,即质量会变得无穷大,也就是说如果物质运动速度想达到光速,全宇宙的能量用来对这个物体加速都不够。因而有静质量的物体是不可能达到光速的。

按照狭义相对论,物质随着速度逐渐接近光速,它的时间会过得很慢(这个慢不是感觉上的慢,而是流逝的慢,感觉上是感不到的)。这里有个公式可以清楚的表达:
其中△t′为运动物体的时间间隔,△t为相对(地球)静止的观察者的时间间隔,V是物体的运动速度,C为光速。Ⅴ→C,则根式→0,则△t′→0。由此可见,时间的同时性具有相对性。地面观察者经历的一段很长的时间,在地面观察者看来高速运动物体上相对应地只过了很短的一段时间。另外在高速运动物体上的观察者看来,前方的距离L也变短了,即


其中
L0为地面观察者测量的距离,这样高速运动物体上的观察者尽管自己感觉时间并没有变慢,但由于前方距离变短了,所以感觉用很短的时间就到达前方目的地了。而在地面观察者看来,这段距离并没有变短,而是高速运动的物体上的时间变慢了。反正不管怎么说,高速运动物体的确用了很短的时间就到达目的地,上面的观察者感觉上确实用了很短的时间,并且物体的速度越大,这种效应越明显,感觉用的时间越短……

假如咱们违反一下相对论的光速限制原理,这个人(高速运动物体)真达到光速了,会如何呢?咱们谈谈看法。

好多人的想法

好多人会想物体运动速度越接近光速,其时间流逝的越慢。达到光速,那时间肯定就静止了,或者说为0了,因为根据上面相对论的钟慢尺缩公式也会得出这个结论。V=C时,根式=0,则△t′和L均变为0了,即无论“多远”的距离,在这个光速人看来距离都是0,距离为0,又怎么会用时间呢?又怎么能不感觉快呢?他甚至连“瞬间”也不用,因为“瞬间”还是个时间段,大小为0.36秒。而在地面观察者看来,这个光速人无论飞跃多远的距离,这个光速人没用一点时间,地面观察者看到这个光速人以达到光速那一刻的动作静止不动了。


实际上上述的情况只是人的一厢情愿,因为这已超出相对论的前提和范围了,还怎么能用相对论的结论?而事实上又如何呢?下面我们试着描述一下。

人如果达到光速了,人也就成为光了,

光速是时空脱离的界限,因此不再需要时间了。这句话的意思就是人达到光速,不是时间静止,而是不存在时间了,光速物质(包括这个光速人)不以时空方式存在了,而是以别的我们还不知的方式存在(比如宇宙大爆炸的“奇点”),宇宙时空对于这个人来说崩塌了。这个人成为了一个真正的宇宙自由者,一个已经没有躯壳的“神”。


到了那个地步,就不是感觉瞬间到达,而是压根没有“感觉”了。你如果觉得神,觉得不能接受,那就不要再动不动达到光速了。


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