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

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

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

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!


脑洞局长

现有的物理法则,目前有质量的物体是无法到达光速,他只能越来越接近光速,现在还没有支持光速飞行的设备,甚至材料

根据相对论的时间膨胀效应,船移动得越快,时间就越慢,所以到达目的地的时间就越长,但是如果宇宙飞船达到了光的速度,那就意味着宇宙飞船内部的时间已经完全停止了(根据我们目前在宇宙中所理解的物理定律,这是不可能的),

人是伟大的动物,即使我们已经开始相信宇宙是因为我们的存在而存在的,所以我们做了一个实验,假设宇宙飞船以光的速度飞行不是一个坏主意。于是飞船飞了100光年远,地球上的人们感受了100年。飞船内的人感觉到了吗?其实相对论已经表明不可能的!


科学刘小酷

我看很多人还完全不理解相对论,我先回答一下相对论的钟慢效应。

钟慢效应可大致分为两大种,一种是速度让时间膨胀,发生钟慢效应,第二是引力压缩时空,发生钟慢效应。

离我们最近的例子就是太空的GPS,如果GPS卫星静止时,卫星上时钟的一秒和地球一样,那么它上了太空之后就会造成钟慢效应,以至于卫星上的一秒比地球要慢,因为卫星离地球很远,非常细微的时间差就会造成定位不准,所以GPS都会搭载原子钟,用相对论进行非常复杂的时间倍率计算,当然不同高度的卫星,时间倍率肯定要各不相同,虽然各不相同,但肯定都是调的比地球时间快,这样卫星上天后才能和地球同步时间倍率。如果卫星的轨道是椭圆,那么还需要更进一步的计算。总而言之,尺缩效应是存在的,特点是让该速度下的物体的时间变慢。

问题是飞船光速飞行一百年,因为根据相对论公式,是不可能达到光速的,如果达到了,那么飞船内部时间将会静止,时间静止是不可能的,所以只能是速度无限接近光速,时间也无限趋于静止。

然后问题还特意提到了飞船内,由此可见题主还是懂一些的。

没错,因为非常是以无限接近光速飞行,所以飞船内部也是同样速度。

这时我们就得设立两个观察者。

观察者是一对双胞胎,一位在非常上,一位在地球上。飞船于2100(地球时刻)年起飞,飞船是50年(地球时间倍率)飞过去然后50年飞回来,假设以地球时间倍率为元倍率,为1倍率,那么飞船上的时间倍率肯定远远小于1。

根据钟慢效应,当非常回来之后,双胞胎还是同岁,同为出发时的年龄加上100,这是地球上的人认为的,而飞船上的人却认为自己不过是眨了下眼睛而已。

这就是奇怪的现象,他们虽然都觉自己的时间是对的,飞船上的人眨下眼是过了他们自己的0.2秒,而地球上眨眼是用了地球的0.2秒,而我之前已经把地球的时间倍率作为元倍率,所以飞船上的人眨眼的时间就等于0.2÷时间倍率=地球人所认为的眨眼时间,时间倍率可以通过狭义相对论公式计算,不做多赘述。

所谓时间变慢并不是飞船上的人自己觉得自己眨眼要眨一百年,而是外部观察者所认为的,本来你的身体只能活100年,你在地球上用地球时间来消耗也是一百年,用飞船上的时间来消耗也是一百年,不存在让你多活,也就是说,不管你在哪里消耗自己的一百年,你在这身体所认为的一百年内,就是只能做一百年能做的事

这个怎么计算呢,如果你在地球上一百年能吃10万顿饭,那么你在飞船上度过这一百年,你也只能吃掉10万顿饭,即使地球人认为你已经活了一万年也一样,因为你自己只觉得自己活了一百年,而且心脏跳到次数,也是和平常人一生跳到的次数差不多,并没有觉得自己哪里多活了几年。

其实这样也就达到了穿越时空的效果,用自己身体的的0.2秒钟,直接到了一百年后的地球,和人类冬眠类似的穿越时空效果。



時空羈絆

我们拿光速飞船上的观察者向100光年外的星球遥看来分析,他会感觉时间变快,视觉影像是两倍速度播放。假如他是2000年元旦乘光速飞船离开地球的,他刚离开地球的时候看见了100光年外的那个星球正好火山爆发,那么这个火山爆发应该是1900年元旦发生的。他到达那个星球的时候,正好一百年,也就是2100年元旦,此时他在那个星球上看到的当然是该星球2100年元旦的光景。在此,我们不难理解:他在飞船上待了100年(2000-2100年),而他从一开始以光速离开地球盯着那个100光年外的星球,到100年后到达那个星球,在他的视觉里,那个星球正好过去了两百年。也就是说,他在100年的时间里看到了那个星球两百年的变化(1900-2100年),所以,他看到的影像应该是以正常速度两倍的速率快进,这个应该不难理解。   很多人一提到爱因斯坦的相对论,总爱把它跟时间的变慢甚至停止联系在一起,似乎这是亘古不变的真理。其实任何真理都不是一成不变的,随着时间的推移,真理也有可能变成谬误。比如十三世纪,古希腊学者欧多克斯提出了“地心说”的理论;到十六世纪,波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”理论,两个理论都被同时期及后期的人们奉为真理,结果随着科学的发展,研究和观测手段的深入,这些“真理”都被一一击破。在此,笔者想说的是,可以肯定,爱因斯坦的相对论是永远无法得到印证的,因为任何有质量的物体都不可能达到或接近光速。以目前最快的美帝飞行器来看,也只是每秒60多公里,远远小于光速。所以,在爱因斯坦相对论的前提下,我们去设想时间会怎样变化,也仅仅是一个分析,推理的过程。而这个分析和推理,不应该先入为主的受相对论的牵制,那样的话,势必束缚自己的思维和想像。笔者以为,爱因斯坦的本意应该是:人以光速运行时,回头看地球,看到的画面是定格不动的,似乎时间是停止了,实际上,这只是一种视觉错觉而已。他没想到,如果光速飞船上的人向前看,看到的影像应该是快进的,当然,这也是一种视觉错觉。无论他向哪里看,地球,飞船,以及他看到的其它星球的时间都是一分一秒地向前运行的,时间并不会“厚此薄彼”,那些个什么“时间变慢(快)、时间扭曲、时间停止”的理论纯属无稽之谈。


海哥观世事

这个问题有意思,想说下我的理解,我们不说能不能实现光速飞行,现在假设一下飞船和人能实现能承受光速甚至超光速飞行后的事,以个人理解说一下所谓的时光旅行,首先定个方向,假设我们在地球上观测到一个距离1000光年的超新星爆炸,飞船以光速向超新星飞去,一年后在飞船上观察到超新星的景像在地球上要一年后才能看到,对地球上的人来说,飞船上的人看到了未来,这就是所谓穿越到未来,又假设你从地球以相反的方向以光速飞行,你观测到的超新星爆炸就跟你出发时看到的一样,永不改变,就像按了暂停一样,这就是相对的时间停止,这个时候如果你加速到超光速飞行,你观察到的超新星爆炸就是你出发前早就看过的,这就是回到过去,所以穿越是相对的,时间也是相对的,空间已经变了,对你观察这颗超新星爆炸来说,你可以看到不同时间的景象,但不管是你还是地球上的人,你出发一年大家都会老一岁,像那种回到过去把祖父杀了也不可能发生,因为都在一个空间,空间没变时间的流逝也不会变。


夜听秋风凉

时间倒流,光秒三十万公里,定为光是宇宙最大速度,把宇宙定为一舟船时间带着船前进无论船上的人和物运动多快都无法逃离时间的约束,只要你在船上就逃离不了船这个大时间的约束如你达到光速也不可能跳出船的时间,光速只能开扩你的眼界,不能使船的时间发生变化。要想时间发生变化,你要跳出宇宙这个大船体,才能做到时间的变化,如果光速是我们这个宇宙的速度,那么你就要超光速创造一个新船体,只有宇宙出现二个船体时,时间就有了不同的差异。只要你没脱离宇宙母体,时间就不会脱离你左右,不管你多慢多快时间都在你身边。比如说我们现在的量子效应就脱离了时间的局限。但是也不可能回到过去和明天,只是等时效应而已。正因为宇宙有等时效应呈现,表明速度只是物质亊件发生的过程,于时间无关系,只能代表物质是个活体,而非静止的,运动快慢于长短于时间没有关连。我们的理解所时间是对二个单体亊件的描素,所以有时间上的差异,但爱因斯坦对宇宙的描素所以说是错的。因为宇宙是个单体,但是爱因斯坦引用了母体内部双体来说亊。爱因斯坦的双体亊件并没有脱离宇宙母体所以说是错的。只有产生两个母体时时间才有差异。


手机用户51466835286

相对论分为狭义相对论和广义相对论,狭义相对论讨论的问题不涉及引力,时空是平直的,广义相对论讨论有引力作用的物理学,时空是弯曲的。

(1) 狭义相对论说,物体运动的速度越快,其时间会变得越慢;

(2) 广义相对论说,离大质量物体越近,引力越大,时间会变得越慢。

如果仅考虑相对速度,那么B以光速离开A,那么A也光速相对地离开B。到底谁变慢?抛开观察者,没有什么意义。

广义相对论才有意义:

例证1:不同海拔原子钟时间不同。实验证明,位于海拔1650米的美国国家标准局的原子钟,比位于海拔25米的英国皇家格林威治天文台的原子钟,一年要快5微秒,意味着相对论预言的离地球近的地方比远的地方时间慢一些是成立的。

例证2:GPS上的原子钟变快。美国发射GPS卫星时,综合卫星速度及高度引起的时间膨胀效应,每天原子钟会变快38微秒,导致一天定位误差累积达11公里,所以原子钟在发射前会把振荡频率从10.23兆赫调为10.22999999543兆赫。

这主要都是引力效应。


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