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光速飛行器多久才能飛到宇宙

生活 更新时间:2024-07-24 06:14:13

先說答案:不管你的速度有多快,哪怕真的能以光速飛行(當然這是不可能的,這裡隻是假設),你也不會永生,該活多大歲數還是活多大歲數,與你在地球上的感受并沒有不同。

愛因斯坦的狹義相對論,确實有一個重要思想:時間膨脹,簡單講就是“速度越快,時間就越慢”。

光速飛行器多久才能飛到宇宙(速度越快時間越慢)1

但所謂的“速度越快,時間就越慢”決不能僅僅從字面意思理解,需要弄清楚幾個問題。

首先,不管處于什麼運動狀态,不管速度有多快,一個人的本征時間(通俗地講就是自己的時間)的流逝速度是不變的,也就是說自己并不會感受到自己的時間變慢。

所以說,不管你的速度有多快,哪怕無限接近光速飛行,你也不會感受到自己的時間有變慢的趨勢。你吃一頓飯仍舊會花掉十分鐘左右的時間,打哈欠仍舊需要三秒鐘左右的時間,與你在地球上的經曆感受是一樣的。

任何異常都不會出現。

那麼,“速度越快,時間就越慢”到底是怎麼個“慢”法呢?

光速飛行器多久才能飛到宇宙(速度越快時間越慢)2

狹義相對論中一個重要思想就是“相對”兩字,也就是說,需要與其他參照系對比,才能感受到時間流逝速度的變化。

比如說,你乘坐一艘飛船,以非常接近光速的速度飛行,對于你來講,你會看到地球上的時間流逝速度加快了。同樣地,地球上的人們會看到你的時間流逝速度變慢了。

但是,不管在任何參照系下,時間過去一秒就是一秒,任何人對一秒的主觀感受都是一樣的(還是剛才所說的本征時間)。所謂的時間膨脹其實是相對其他參照系來講的。

所以說,假如你在地球上能活到一百歲,那麼你在亞光速飛行的飛船上也隻能活到一百歲,當然不能永生。假設飛船的速度能達到光速,你在地球上的人類眼裡确實“永生”了,因為他們看到你的時間靜止了!

有人可能會問:為什麼會出現時間膨脹現象呢?

這一切都是基于“光速不變原理”:在任何參照系下,光速都是恒定的。也可以簡單理解為光速是絕對的,不需要任何參照系。

在我們傳統思維裡,速度都必須有一個參照系,否則就失去了意義。比如說我們通常所說的汽車時速,其實默認地面就是參照系。但對于光來講,在任何參照系下都是光速!

光速飛行器多久才能飛到宇宙(速度越快時間越慢)3

舉個通俗的例子,假設一輛小汽車以0.9C(0.9倍光速)行駛,在路人眼裡,小汽車車燈發出的光的速度是多少呢?按照傳統的速度疊加結算,應該是汽車速度 光的速度(1.9倍光速)?

但事實并非如此,答案仍舊是光速。

光速不變原理是愛因斯坦提出的“假設”,也可以認為是“公理”,但絕非随意的假設。簡單來講,愛因斯坦通過偉大的麥克斯韋方程組提出了颠覆傳統認知的“光速不變原理”(當然過程并非如此簡單)。

光速飛行器多久才能飛到宇宙(速度越快時間越慢)4

麥克斯韋方程組方程組暗示,光速與參照系無關,隻與真空的介電常數和磁導率有關。也就是說,光速不需要參照系。

光速飛行器多久才能飛到宇宙(速度越快時間越慢)5

如果說“在任何參照系下看到的光的速度都是不變的”,那麼肯定有某種東西必須做出改變,來保證光速的絕對性,“這種東西”就是“時間”(當然還有空間,時間和空間是一體的)。

狹義相對論提出了相對時空觀,推翻了牛頓經典力學體系下的絕對時空觀,提出時間和空間并不是一成不變的,會随着速度(還有引力)的變化而發生改變。

光速飛行器多久才能飛到宇宙(速度越快時間越慢)6

不過由于我們生活在低速世界,我們生活中的各種速度相比光速實在太慢了,時間膨脹和尺縮效應微乎其微,我們根本感覺不到!

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