宇航員以光速離開地球100地球年,走時30歲,回到地球他還是30歲嗎?

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對於這個問題,就要考慮到相對論效應。首先一點,宇航員的速度只可能低於光速c。另外一點,如果宇航員以恆定速度v相對於地球運動,由於參照系發生了變化,宇航員所經歷的時間不再與地球人同步,前者的時間ΔT過得比後者Δt更慢,其關係如下:

根據上式,假設宇航員以光速86.6%的速度離開地球,在太空中飛行100年後返回地球。

如果這100年是宇航員所經歷的時間,那麼,當他回到地球時,他的年齡當然就是130歲(如果還活著的話),而地球上已經過去了200年。如果這100年是地球人所經歷的時間,那麼,當宇航員回到地球時,由於他的飛行時間是50年,所以他的實際年齡只有80歲。如果越接近光速,宇航員和地球人所經歷的時間長短差異就越大,計算方法是一樣的。

但如果我們考慮更加實際的情況,為了使宇航員活著,他的速度不可能從零瞬間加速到接近光速,也不可能從亞光速瞬間減速為零,這麼大的過載人體是無法承受的。這裡我們可以考慮宇航員以1g的加速度加速前半程,然後調頭以1g的減速度回到地球上。那麼,在飛行半程時,宇航員和地球人所經歷的時間ΔT和Δt的關係如下:

其中a表示加速度。

如果宇航員認為自己飛行了100年,那麼他回到地球后年齡顯然為130歲(如果還活著的話)。這樣宇航員認為前後半程的飛行時間都是50年,而通過上式計算可知地球人認為前後半程的飛行時間都是1.3×10^22年。所以宇航員返回地球后,地球上已經過去2.6×10^22年。可見,以恆定的加速度飛行足夠長的時間會造成極為顯著的時間膨脹效應。

如果地球人認為宇航員飛行了100年,那麼,宇航員自身所經歷的時間只有9年。所以當宇航員回到地球上時,他的實際年齡只有39歲,儘管地球上已經過去了100年。


火星一號

首先,任何有質量的物質都不可能以光速運動,我們就假定題目是“非常非常非常接近光速”。

其次,題目沒有說清“100地球年”是飛船上的時鐘還是地球上的時鐘。這兩者是完全不同的。可能的誤區是“地球年”不是指“在地球上過一年”,而是一個時間單位。物理學上時間是指一個週期性事件的發生次數的計數,比如現在標準使用的是銫原子的振動次數(嚴格一點說是其原子基態能級越階的輻射週期)。地球年對應的就是一年裡銫原子的振動次數。

如果是地球時鐘上100年,假定飛船為光速的0.99倍,那麼返回時飛船上的一切物質,包括銫原子都只經過了大約1/7的週期次數,也就是說大概過了14年(宇航員的自我感知也只有14年,也就是44歲),如果飛船是0.9999倍光速,那宇航員只經歷了1.4年,也就是不到31歲半,如果飛船是0.999999倍光速,那宇航員和飛船時鐘都只感知了52天的時間,如果飛船速度進一步接近光速,宇航員的時間會一直減少,彷彿一出門就回家了,儘管家裡已經過去100年。

如果是飛船上時鐘經過100年,那宇航員當然就過了100歲,就是130歲呀(算你長壽)。不過回到地球時可就滄海桑田了,飛船0.99倍光速還好,地球過了七百年,0.999999光速地球就是七萬年了,速度再一直高上去,回來時地球甚至太陽系可能已經不存在了。

這些道理和計算用狹義相對論很好解釋,當然前提是看得懂,當然狹義相對論還是比較好懂的。

對相對論大放厥詞的人,通常都是民科,或者少數文科生,大部分文科生還是謹慎的,不懂也不會亂說。

其實相對論所闡述的時鐘變化效應,就隨時隨地發生在我們日常生活中。我們每天無數次使用的GPS定位就高度依賴相對論:同步衛星由於自轉半徑顯著>地面,其空間速度極大,會造成狹義相對論的時間膨脹,同時,由於其收到的引力減小,時空曲率下降,又會收到廣義相對論的效應。所以衛星上的時鐘和地表上是不同的,每天會差出大概幾十微秒,只有準確計算這兩種相對論效應,才能矯正時間差,否則我們的定位系統都無法工作。


帖木兒

哈哈,大家都被時間騙了,被相對論誤導了。都想想回到過去?

相對論說時間是個維度,是有空間性的,只要達到光速理論上就能回到過去。其實時間只是一個點,沒有將來和過去的一個點,走到哪步就到哪步,並不會在空間維度留下什麼東西。只是我們的記憶騙了我們,感覺有過去也有將來,把時間由一點放大到一個連續的線上,本來是很平面的的東西弄出了縱深。試想一下,如果時間是一個維度,相當於不管將來還是過去都是無邊無際的,我們只是一根線上中間的一個點,那麼將來的科技一定很發達,時間穿梭成為日常,大把將來的人會穿梭到不同時代去旅行,那麼現在我們怎麼沒有遇到將來的人過來看我們呢?如果有時間旅行,這個世界將會非常混亂。

相對論說的是如果我們達到光速,那麼所謂光記錄的東西將會和我們保持相對靜止,相當於時間靜止。比如一個人被殺的景象以光速傳播,我們速度達到光速朝一個方向飛行,那麼我們和這個景象是平行移動的,那麼我們一直看到那個殺人的景象,這就是所謂的時間靜止。如果我們跑過光速呢?理論上我們能夠看到過去的景象,相當於時光倒流了。

題主說一個人以光速離開地球,你的新陳代謝還是繼續的,你只是和地球某個時間段記錄的光同速奔跑而已,到年紀了你該死的還是得死,別想時光倒流回來了。


叮咚隆冬強


圈a豆豆

不可能能回來,宇航員一般都是四五十歲。

飛了一百年早就 100幾十歲了,正常人早就死亡了。

再加上,人應該不能以光速飛行,因為速度越大,質量越大,達到光速質量就趨於無窮大,推動其能量也要無窮大,但是哪有無窮大的能量,還有慣性問題呢,更何況100年裡的糧食問題呢。

所以說,有質量的物體不可能能達到光速運動

很多人說,達到光速時間會停止,那是因為他們對相對論理解錯了。理論上,達到光速,時間不會停止,再根據“光速不變原理”我(不考慮推動其能量和慣性等問題)我覺得以光速飛行就飛行唄,毛事都不會發生

有人問我速度越大,質量越大是我在扯淡

M=m/(1-v/c)²(0.5)

M為物體運動的質量,m為物體靜止的質量,v為速度,c為光速

這是相對論裡面的


中國首席評論家

這個問題其實還是在遵循一個說法,就是說超光速後,可以時空穿梭回到過去或者跳入未來。其實,這個說法是不正確的。

首先,學過物理的人都知道,人能看到一件物品的顏色形狀等特徵,靠的是光的折射。如果宇航員用超光速遠離地球人跑開時,地球人看到宇航員的畫面相對於宇航員來說就是落後的。因為宇航員跑開的速度大於光的折射,所以當宇航員的折射畫面傳到地球人眼中時,地球人所認為看到的宇航員在同一時間早已跑到了下一個畫面,根本不是地球人所認為的樣子。

但是,要說宇航員年齡變了嗎?當然是變了,只不過由於宇航員速度太快超越了光的折射,留給地球人的畫面都是宇航員曾經的。

所以說,宇航員甭管以光速還是超光速離開哪再回到哪,年齡該變多大變多大,跟速度沒關。年齡只跟時間有關!


貝吉塔大魔王

這樣回答你的問題吧,比如他從1900年離開地球,2000年回到地球,那麼對於他而言,時間可能只過去了幾分鐘;換言之,如果他從1900年離開地球,他駕駛著無限接近光速的飛船,他在飛船內很堅挺的活到了他的130歲,那麼回來地球時,地球可能已經公元190000年了(假設那時候人類還存在)

但我的理解是這樣:1,我們活在地球上,地球的自轉公轉是固定的,太陽每天東昇西落,一年四季春夏秋冬。2,構成我們人類的是分子原子電子,它們每秒都在高速的運轉著。

那麼問題來了,我們所感知的一秒,以及我們的電子,是在地球每天自轉公轉的速度下進行;那麼人在飛船已無限接近光速下的時候呢?顯而易見的是,無限接近光速的速度,是地球自轉公轉的很多倍。當我們無限接近光速時,那麼我們的原子電子與之前地球自轉公轉時,顯得就慢的很多很多,但我們身在這種速度下的時候,卻無法察覺出來。但是地球上的人觀察我們的時候(假設飛船透明,假設望遠鏡足夠清晰),他們就覺得我們的動作很慢。比如我們在飛船上煮了一碗泡麵吃完花了15分鐘,但地球上的人們用了150年才看完我們的這個過程。

以上純粹私人觀點,憑藉著自己的愛好得出的結論!


手機用戶6317928095

不是30歲。

這有點相對論中孿生子悖論的意思,它是關於狹義相對論的思想實驗,內容是這樣的:有一對雙生兄弟,其中一個跨上一宇宙飛船作長程太空旅行,而另一個則留在地球。結果當旅行者回到地球后,我們發現他比他留在地球的兄弟更年青。”不過這樣的悖論是不存在的,只是混淆了參照系與慣性系這兩個不同概念。參照系——“以快速運動為參考系的鐘”的快慢只能是相對於人而言,因而具有主觀的特徵;而慣性系“絕對時間”是客觀存在的。一個人的生物鐘取決於絕對時間而不是取決於相對時間。

愛因斯坦的同時性的相對性原理屬於參照系,牛頓“絕對時間”屬於宇宙慣性系,只要把參照系和慣性系區別開來,愛因斯坦的同時性的相對性原理理論與牛頓“絕對時間”理論兩者並不衝突,都是科學的。

同時我們要知道,物質運動產生了時間概念,時間隨著物質運動變化而變化,而不是物質隨著時間流逝而流失。


科技見解分享

承邀

以前神學為什麼那麼多人明知是騙人的還是迷信?因為神話的神仙不僅飛天鑽地,還能長生不老。

現代的人為什麼那麼酷愛愛因斯坦?因為愛因斯坦再次給予人們長生不老時間停止的痴心妄想。

太陽光是一種不折不扣的物質,它每天以光速射向地球然後又以光速折射離去,地球的時間沒有停止過,仍然是一分一秒的慢慢走著,不會快不會慢。

光與世界短跑冠軍一百米比賽,冠軍用了9秒多的時間。光雖然快,但也要用0.000000033秒。人一秒十米,光一秒30萬千米。光很快,但跑任何長短的距離也需要時間。而且這個時間的數字永遠不會負。

我假設這個宇航員就是光。無論他與任何速度飛行,他飛行時間是100地球年,那麼地球也是經過了地球一百年。如果這個宇宙員有130歲的壽命,他回來地球正好趕上火葬。我會給他獻上一個花圈,並祝他為愛因斯坦的相對論時間可以變慢的謬論添加了笑料。


自由媒體

首先,物體包括人由於其形態為粒子聚合的形式,因此不能以光速去運動,無法將自身所有質量都加速為光子,由於存在大量中子的關係,加速的時候會先被剝離電子,從而使得物體分崩離析,失去本來的狀態。大部分的粒子都會因為加速而成為粒子流朝著加速方向噴射出去。而質子會因為糾纏而獲能,從而令到本身能量增加,相互聚合,中子則會因為遞歸的效應而平均分散在粒子流的噴射路徑上。因此,物體加速到光速的結果就是減速後信息不再完整,也恢復不到原來的樣子。


然後來說說100年的事情。


我們假定下,這個100年的船是個黑箱。黑箱中,有一個數據已經走了100個週期單位。那麼那個數據是怎麼樣呢?實際上你我都不知道,就連數據都不知道自己接下來會面臨什麼。再者,由於數據本身會有大量空缺的粒子,那麼你打開箱子的一刻,也就是把外界粒子放進去的情況了。不管你承不承認,100年單位的數據,會在跟你見面的一刻或者你要跟他見面的一刻被外部數據侵襲,從而損壞。

也就是說,這個問題從量子理論來考慮就是,不管你用什麼方式去推斷,結果都是,在你要與這個在任何單位計算方都已經過百年的人見面或者這個人要跟你見面的時候,粒子存在時間都會不同,都會被你或者它自己毀了。


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