飛船以光速離開地球到太陽,馬上再以光速回到地球,飛船上的時間與地球上有多大差別?

Christine林睿


謝謝邀請!這個問題很好,提到幾個關鍵點:光速、光速飛船、時間、時間差、地球到太陽的距離。

✔光速是大家熟知的,真空中約為300000公里/秒。

★光速飛船實際上(至少在目前的科技)是不可能存在的。

★時間這個概念會有很多種的理解(暫時不解釋了)。

✔時間差就是某個事件結束時間點與開始時間點之間的差值。

✔地球到太陽的距離約為150000000公里。

回答這個問題之前,我們先理一下思路,這個問題到底是想問什麼?問題中問的是時間的差別,如果只是問光從地球到達太陽再返回地球的時間這很容易計算出來大約是1000秒。問題是現在問的是飛船以光速飛行後的時間差。

用愛因斯坦的狹義相對論來回答這個問題,光速飛船會發生鐘慢尺縮現象,也就是光速飛船的時間會停止,當回到地球時發現時間慢了1000秒。

那麼這個問題就這樣結束了嗎?這裡面還有一些值得我們思考的問題。前面一些關鍵點中✔是公認的,基本沒有什麼異議,而★部分是存在爭議的,或者說每個人都有不同的理解。

★就目前科學理論來說,能夠達到光速的只有靜止質量為零的光子,光速飛船是不可能的或者說一個完整的飛船是不可能達到光速的。光速飛船存在嗎?

★時間是什麼?每個人都有不同的理解。但時間作為事物變化的一個計量單位應該是大家都認可的吧,無論人們通過怎樣的方式來計量時間都必須使用時間的計量工具:地球的自轉週期來定義天,公轉週期定義年…………,鍾就是計量時間的工具。那麼鍾是時間嗎?顯然不是的。一個鐘上表示的時間是時間嗎?顯然也不太準確,也許可以表示這個鍾本身的時間(排除鍾本身運行的誤差),如果兩個鍾構造完全相同,運轉的環境也完全相同呢?實際上這也是理想化的,無限的接近是有可能的,完全一樣是不可能的。如果三個鍾會怎麼樣呢?十個呢?一萬個呢?…………

…………

一萬個構造基本一樣的鐘,對好時間,9999個放置在基本相同的環境中,有一個放置在完全不同的環境中,一年以後會發生什麼情況呢?

回到問題本身來,飛船以光速到太陽500秒遊,再返回地球,那麼是鐘慢了,還是時間慢了?是鐘有差別還是時間有差別呢?

知識有限,以上是個人見解,歡迎討論,不喜勿噴。最後謝謝大家的閱讀!


九心逍遙


首先,飛船的速度是不可能達到光速(c),只有那些靜止質量為零的物體才能以光速運動,例如,光子。對於沒有靜止質量的物質,它們只能以光速運動,其他物體的運動速度只能低於光速。

狹義相對論告訴我們,時空對於不同的慣性參照系是不同的。以時間為例,不同慣性參照系中的觀測者所測得的同一事件發生的時間間隔是不一樣的,這就意味著宇宙中沒有絕對的時間,“同時”是相對的。因此,兩個不同慣性參照系的時間流逝速率是不一樣的,它們之間相差一個洛倫茲因子γ=1/√(1-v^2/c^2)。

我們假設飛船相對於地球以0.999999999c的速度飛往太陽然後再掉頭回到地球,忽略加減速所需的時間,則地球上的觀測者測量到飛船的運動時間約為光從太陽傳播到地球所需時間的兩倍,即16.6分鐘。然而,由於飛船相對於地球運動,導致飛船上的時間慢於地球上,具體為16.6×√[1-(0.999999999c/c)^2]分鐘≈0.000742分鐘,相當於44.5毫秒。飛船相對於地球的運動速度越快,飛船上的時間流逝速率越慢於地球上。

狹義相對論的時間膨脹效應只有在接近光速時才能顯著地表現出來,所以很多人總是對此嗤之以鼻。在我們日常生活中所能接觸到的速度都是遠低於光速,時間膨脹效應十分微弱。假如飛船相對於地球的速度只有900千米/小時(相當於普通飛機的巡航速度),則地球上的觀測者會測得飛船的往返時間為37.924年,而飛船上的觀測者所經歷的時間為37.924×√[1-(250/299792458)^2]年≈37.9239999999868年,如此微小的差距我們根本無法察覺。事實上,這種效應早已被應用於GPS時鐘的校準。所以那些說相對論沒有經過驗證的人,還是先去查查資料吧,凡事不要張口就來,張口就噴。最後還需注意的是,狹義相對論的時間膨脹效應不是時鐘本身的問題,而是時空的一種屬性,為了保證光速對不同的觀測者都是相同的。


火星一號


沒差別,往返時間16分鐘在飛船上計時與在飛船上一個樣。

說時盡那時快,這時,全世界65億回最少得60億人會跳出來:“相對論可不是這麼說的,光速飛行時間靜止,飛船上的時鐘沒跑,還是0”。

你們的腦瓜就不能離開書本,總是拿一些沒經過驗證的概念來扯皮搗蛋,回到現實上來,行不?。

還得將問題回到時間問題上。

時間是物體位移與變化的度量單位。即是說,沒有位移與變化,就不存在時間。比如某個人,現在的生物學狀況與1萬年後沒有變化,他的時間就停止了。可如果他在這1萬年時間內機體細胞不斷在哀變著,時間還是存在。飛船也同理!。

有人說,黑洞裡的時間是靜止的,這個個覺得有道理,因為黑洞裡的一切物質都被超強引力給捆綁住,動彈不得。

目前已知的任何天體,只有黑洞才有這個能力將時間捆綁住,別的任地地方都做不到。

勻速飛行的任何物體,不論它的速度如何牛逼,都不能改變時間。只有加速度,時間才能發生改變。

如果飛船從靜止狀態加速到光速,中途又從光速減速到靜止狀態,又從靜止狀態加速到光速折返回來,這艘飛船上的時間才會發生變化,變慢一倍也不是不可能。


zhan村頭騰騰


沒區別。用光做的“飛船”不斷從太陽飛向地球,用時都約8分鐘,如走個來回,得用時約16分鐘,夢想再快點,多點時間,呵呵,沒門。

實時間忙著呢,沒空時間旅行,不停不等你。

虛時間空著呢,倒帶快進都行,跟你玩虛的。


stemmer


感謝邀請,其實我個人理解時間的概念應該是不一樣的,比如可以分為時鐘刻度的時間(直觀上),或者地球時間(一晝夜),或者生物時鐘(每個生物自身上),具體可能說不好……應該這樣的時間尺度之間是不一樣的,飛船以光速前進,表示速度快,飛船上時鐘表示時間可能會慢一些,(相對於地球上時鐘時間,這個應該也算參照物吧),但是人的生物時鐘應該如何呢?(這個想不明白,你看每天開大車東奔西走的司機師傅有些就特別顯老),就是打個比方吧,不知道是否準確,這個可能是運動時間長,生物體內新陳代謝快的原因,造成生物鐘快?(這裡生物鐘,個人想法是生物個體的生命週期,因每種生物的生命週期不同 而不能一概以地球時間一晝夜為期計算,而只是以地球時間為參照)


幾度春秋112461251



首先,不是超光速,否則可能就時間倒流了,而應該是非常接近光速。

假設未來有一艘飛船A,以超光速飛離地球在宇宙中飛行,那麼飛船上的時間會比地球上的時間慢,這個是以地球為參考系的。如果以飛船為參考系,那麼地球也在以相同的超光速向其它方向運動,按理來說,飛船上相對於地球上的時間也是變慢。在不同參考系中得出的不同結果都是對的。你還是有絕對的時空觀念。不同事件的同時性不是絕對的,而是相對的。在不同參考系中可能會得到不同結果,但對於各個參考系,這些結論都是對的。


憂鬱的至尊寶



別想了,回不來了,消融了~~~


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