燃念風
首先光速是不可達到的,因此題目條件要修改為無限逼近光速;其次這個亞光速飛行的人是否會衰老?
兩個回答:①他自己認為時間依舊在流逝,我正在老去
②地球觀測者看到這個人幾乎沒有任何動作,如果他身上有一塊鐘錶,那麼鐘錶也幾乎沒有走動
原因:
這兩個結果是按照狹義相對論的框架討論的,我們最常聽到的一句就是:鐘慢尺縮。
鐘慢效應:速度越快,時間越慢。注意其中的速度是相對速度,所以才有了第一個回答,因為自身沒有相對速度可言,也就是零,所以時間不會變化,也就是說,身上的鐘表依舊在走動。
而對於地球觀測者則不同了,因為相對速度接近光速,所以在地球一方眼中,這個人如同雕塑一般,也就是變老的過程需要無限久。
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賽先生科普
首先,根據愛因斯坦的狹義相對論,對於擁有靜止質量的物體,其運動速度是不會達到真空中的光速。這是因為,狹義相對論的質速關係表明,物體的質量隨著速度的增加而增大,其表達式如下:
其中M為物體的運動質量,m為相對靜止質量,v為速度,c為真空中的光速。
從上式可以看到,當物體的運動速度無限接近光速時,其運動質量將變得無限大,所以物體無法繼續加速。因此,擁有靜止質量的物體無法被加速到光速。
既然無法達到光速,我們不妨假設有觀察者乘坐速度為光速99.9999%的宇宙飛船在太空中旅行。狹義相對論指出,對於運動速度不同的觀察者而言,時間流逝速率是不一樣的。如果低速觀察者測量高速運動的時鐘,他會發現這個時鐘的走得較慢。時間膨脹效應的計算公式如下:
當v=0.999999c時,T≈707t。不過,這並不意味著宇宙飛船上的時間會像慢動作一樣放慢707倍,而是在地面的觀察者看來,宇宙飛船上的時間放慢707倍,時間膨脹效應是相對於不同的參照系而言。例如,如果有人乘坐速度為0.999999c的宇宙飛船在太空中飛行一年之後回到地球,則地球上的時間已經過去了707年。但對於宇宙飛船上的觀察者而言,時間的流逝速率並沒有改變,一秒還是一秒的時長,一年還是一年的時長,吃個蘋果還是五分鐘的時間,人的壽命還是幾十年的時間。然而,對於地球上的觀察者而言,宇宙飛船上過一秒需要近12分鐘的時間,而宇宙飛船上的人需要兩天半的時間才能吃完一個蘋果。
因此,即便宇宙飛船的運動速度無限接近光速,飛船上的人還是會變老,他的壽命依然還是普通人的壽命。但在地球上的觀察者看來,宇宙飛船上的人可以活無限長的時間。
火星一號
答:時間是相對的,一個人無限接近光速,他的壽命並不會延長,只是相對於地球上的人來說,時間變慢了而已。
相對論是一個漂亮的理論,統一了質量和能量,還統一了時間和空間;狹義相對論的推論中,最讓人不可思議的結論的就是“時間是相對的”。
時間的相對性已被眾多實驗所證實,也被應用於實際當中,比如GPS定位就必須加入相對論修正,才能正常工作。
相對論時間膨脹公式為:
該公式表明:速度越快,時間流逝越慢;速度無限接近光速時,時間幾乎停止。
相對論尺縮公式為:
該公式表明:速度越快,質量越大,物體經歷加速後接近光速,質量趨近無窮大,暗示著擁有靜止質量的物體不可能達到光速,所以題設的前提有問題。
不過說不定在未來,我們可以利用技術手段,無限接近光速,那麼飛船中的人,時間流逝相對於地球來說就變得緩慢。
當達到99.999999%光速時,時間變慢7071倍,飛船上經過1.2小時,地球上已經過了1年;但是飛船中人的壽命並不會延長,該活80歲還是活80歲,只不過相對於地球上的人來說,時間變慢了而已。
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艾伯史密斯
答:根據愛因斯坦狹義相對論的時間膨脹效應,人的速度接近光速,他的時間流逝速度會變慢,他依然會變老可能就是會變得慢一點。
愛因斯坦的狹義相對論打破了牛頓的絕對時空觀,從此每個人的時間是相對的不是絕對的。時間的流逝速度和運動速度有了聯繫,但是這種作用在低速的時候可以忽略不計並不會影響你我的生活。但是在告訴的情況下就不得不考慮時間膨脹效應。廣義相對論也有時間膨脹效應與引力大小有關,當然這裡與本題並沒有關係。以下速度時間膨脹效應原理公式:
根據這個公式當運動速度接近光速的時候,分母趨近於零,公式結果會趨近於無限大,這就是達到光速時間靜止,但是有質量的物體並不能達到光速,只能是趨近於光速。這樣產生的時間膨脹效應也是很明顯的,接近光速運動的人時間流逝速度會特別慢,他喝一杯茶的時間可能就是我們的一年,但是對於他自己來說並沒有什麼變化。像看電影一樣慢放一樣,只能說是他生命的100年全部內容被慢放,可能用了我們的1000年,對於他自己依舊是100年。
以下簡單來相對論限制有質量的物體速度不能達到光速,以下是質增公式:
速度達到光速,質量會無限大,當物體速度達到0.999999999999c的時候,質量會變得巨大,根本跨不過去這個坎,小數點後邊的9可能會一直增加。
相對論的光速限制給我們的星際航行潑了一盆冷水,但是相對論的時間膨脹效應也像是彩蛋,帶給我們希望。
科學黑洞
如果人的速度達到了光速,人還會變老嗎?
光速飛船中的乘員是否變老,這要看以哪個參考體系,如果是從飛船體系裡來看,生老病死一樣都會發生,時間該怎麼過還是怎麼過!但如果以地球上時間為參考,那麼看起來光速飛船上的乘員已經永生了,如果您不太明白這個緣由,那麼我們來計算一下:
t為飛船時間,t'為地面時間,兩者的關係如上圖,如果等於光速時候,如果您計算沒錯的話結果應該是 ∞ 得到怎樣一個結果一點都不驚訝,在地面上看來,光速飛船中的時間已經停滯了,因此對於地面來說,乘員的壽命被拉到了無限長,那麼他還會變老嗎?
但在飛船中,當然沒有飛船也一樣,乘員可以以自身為參考體系,這個體系中時間仍然流逝,如果您帶著一個鐘錶,您一樣看到每秒每分的時間流逝,光速對你們內部的時間體系一點影響都沒有,當鐘錶計滿100年,那麼應該差不多也要掛了!
當然事實上我們無法達到光速,因為質增效應會讓光速物質的質量達到無窮大:
光速時分母為零,質量趨向於無窮大
這是速度與質量之間的關係圖,接近光速時趨向於無窮大!
儘管我們可以假設條件來滿足計算條件,但實際中是無法達到的,時間是否停滯要看以什麼為參考,但無論多快的速度對自身時間的流逝是沒有影響的,所以我們可以認為光速時仍然會變老!
星辰大海路上的種花家
就這個問題也談一下應該如何理解詭異的狹義相對論。狹義相對論提到鐘慢尺短,光速不變,而且有一個速度疊加公式。很多人把鐘慢尺短理解成光速運動物體中的鐘變慢尺變短是錯誤的,狹義相對論真正的意思是對於光速運動的物體它可以把前行的路程變短,把走完前方路程需要的時間變短。也就是對於光速運動的物體比如說光來說,前方的路無論是多遠,是幾十萬公里、是幾光年還是幾十億、幾百億光年都會變得很短,比如只相當於三十萬公里。而走完這些路程需要的時間也會變長僅是一秒鐘,這一秒鐘對於光速以外的世界可以是無限長的。
上面路程和時間的兩個變化說明光速雖然只是三十萬公里每秒,但是以光速去任何地方也僅僅需要一秒多鐘的時間。
狹義相對論如此的詭異,想愛因斯坦是在不得不相信無論怎樣測定的光速都是接近三十萬公里每秒,但又在觀察天象時又發現光似乎不需要時間就可以從遙遠的地方到達地球。比如一個幾光年的行星遮擋了一下更遠恆星,而行星過去後馬上就能看到那顆恆星而不需要經過幾年的時間。所以愛因斯坦為了解釋光速只是三十萬公里每秒卻可以幾乎是瞬間就能到達無論多遠的地方,就杜撰出了光速改變距離和時間的謬論,並且設計出一個速度疊加公式為證據,證明物質的速度和疊加速度不能超過C(這個C可以不需要是特定數值)。狹義相對論的速度疊加公式,是指一個任意速度運動的物體上疊加一個物體的運動其速度不能超過光速C。而且光速始終影響著疊加速度,只是兩個物體運動速度遠低於光速時可以忽略光速的影響,而如果運動物體接近光速比如0.9C時在這個運動物體上疊加一個0.9C速度的物體時其疊加速度依然小於光速C。而如果其中一個運動物體是以光速運動,疊加一個無論是什麼樣的速度,比如在光速飛船上無論是發射0.5倍光速的物體還是發射兩倍、三倍以致n倍光速運動的物體疊加速度都是C(不可以兩個運動物體都超光速)。
狹義相對論就是把光速限定出一個固定數值,又無論什麼環境條件以及參考系測試光速都是同一數值,並且能夠改變路程和時間,使得我們看到的光影像並不是通常理解的多少光年距離的光影像就是多少年前的景象,其實我們能夠看到並且每個時刻看到的光影像僅僅延遲一秒多鐘的景象,但按照狹義相對論我們地球其實經歷了若干年。彷彿我們現在看到的一百光年遠處恆星影像只是一秒前的景象,但是我們又似乎在一百年前就開始等待到現在才能看到。
狹義相對論的解釋是不能接受的,接受的人並沒有真正理解狹義相對論。狹義相對論的問題歸根結底是把我們還無法或者說沒有真正去獲取光在太空裡真實的速度固定化的結果。把一個變量的光速變成了常量,而把路程和時間常量變成了變量的結果。光在太空裡的速度我們不知道是多少,遠處或近處恆星發出的光到達地球大氣層外時的速度有沒有區別我們也不清楚。我們或許只知道光進入大氣層,經過與大氣層中氣體分子無數次碰撞折射反射七拐八彎的來到地球表面的光速。我們或許在太空裡測試遠距離的光速才能解開光速之謎。
雖然相對論的質能公式裡介紹了能量、質量與光速的關係從而闡述了核反應原理,但實際上核反應速度並不是以光速進行,否則核爆炸會在一秒鐘的時間裡波及宇宙中很遠的地方,至少核爆炸地點上空很廣泛範圍的衛星被波及到。假設核爆炸確實能以光速向外噴放能量,我們就可以利用核反應的光速度作為推動飛船的動力實現光速運動,就可以用極短的時間去宇宙中任何地方,也像UFO那樣遨遊太空。我們需要一個具有光速噴射的動力機器。
臆想天開
宇宙中生命形式是多種多樣的!我們地球上的生物屬於碳基生命。其他星球有硅基生命,琉基生命,氦基生命等等太多的形式,所以說太陽上有生命也是正常的!對於宇宙中的生命形式實在是太複雜了,不要老想著需要跟人扯上邊!我們地球人是需要氧氣外星人不一定需要氧氣!光地球的沙漠中還生長著一種魚叫腹魚!作何解釋?外星人如果也需要氧氣的話估計就不能叫他外星人了!對於沒有發現外星人這件事來說,是人類目前發展的時間還遠遠不夠資格!在大海里舀了一瓢水,監測了半天,得出結論這個海里沒有魚。外星人所在的星球只要比地球早一億年形成那就比地球上的人類厲害太多了!古人一個月行走了八百里,現代人坐飛機也就20分鐘的事!宇宙中是鐵定存在外星人的,它不是以人的意志為轉移的!地球也是從一開始形成就有了生命。我們能追蹤最遠的也就是恐龍了,難道說那時候沒有人類出現恐龍就不是生命了?在恐龍之前還有很多批次生命誕生!它是隨著地球的形成一開始就有生命!史前文明也是存在的!大量數據早就證實了我們不是地球上的第一批人!早於恐龍之前也可能有人類出現又滅亡了,美國的三葉蟲化石上人的腳印就證明了那個特殊的時代!人類最終會突破基因實現長生,衝出地球進入星際旅行時代!天天還在上班的科技水平是沒有資格發現外星人的!何為外星人?它肯定是不用上班了才有空去星際旅行!機器人都幹完了不去星際旅行幹什麼?到最後都進化成了神一樣的存在!這也是霍金警告我們不要主動招惹外星人的原因!你還想給外星人動用核彈,外星人用意念就能讓你的基因突變!地球人好好發展吧,未來是不可想象的!!!
pb2500
這裡主要說的是時間和速度是相反的,速度越快,時間越慢,速度越慢,時間越快.
在相對論中提到,一對雙胞胎,哥哥進行深空旅行,速度接近光速,弟弟留在地球。一些年過去後,哥哥回到地球,發現哥哥比弟弟年輕。哥哥因為受到的加速度大於弟弟受到的加速度,導致哥哥的新陳代謝變慢,因此哥哥比弟弟年輕。 相對論導出了不同慣性系之間時間進度的關係,發現運動的慣性系時間進度慢,這就是所謂的鐘慢效應。可以通俗的理解為,運動的鐘比靜止的鐘走得慢,而且,運動速度越快,鍾走的越慢,接近光速時,鍾就幾乎停止了。
按照以上理論的說法,時間與速度的相反,達到光的速度就可以使特定人和正常人在同一個空間下新陳代謝的不同變化,但有一點是相同的,就是時間的方向還是向前的,最多是停止,而沒有倒流.那麼,發生過的事情是已經不存在的了,或者說是以另一種意識狀態存在著,是虛幻的,沒有客觀物質存在,因此,時光隧道不能帶人或其它物質回到過去(除了意識,但意識不需要藉助時光隧道,但不知道以後科學發達了,能不能將純粹的意識識帶去'未來').
但時光隧道有可能會帶人或物質去到'未來'.這個未來是客觀存在的,人們的生活還是隨著我們現在的時間一點一點地在進行著.當我們以後的交通工具的運行速度達一定程度後,坐在此工具上的人因加速度行使而使新陳代謝變慢,或者說這個人的時間變慢,去到某個特定的未來世界的時候,現實生活中的人已經老了或去世了,而自己還是很年輕.
另外有一個理論(誰的理論不記得了)有一個事例:當一個人帶著手錶以接近光的速度圍繞地球轉N圈,那麼那個人的手錶是比其它人的手錶慢的.如果真有人以光的速度圍繞地球轉N圈後,手錶變慢,會不會不單單只是時間和速度的關係,會不會還因為力的作用?我們地球的引力相對來說是向下的,而物體在高速轉的時候是以後推力向前的,物體向前與地球引力形成對沖,力改變了,所以才會造成手錶走慢,因為力改變了,才使新陳代謝變慢?
以有限化無限
相對論中的時間變慢是用來修正光速跟參考系無關這一假設的。比如,一個飛船以接近光速的速度飛行,按照經典力學,飛船應該快追上前面的光了。但是根據相對論的假設,光相對於飛船的速度仍然是光速,飛船永遠也追不上光,這裡就存在一個經典力學跟相對論的矛盾,為了修正這個矛盾,愛因斯坦只好讓飛船的時間減少或者變慢了。一個極限情況就是,當飛船的速度達到光速時,時間等於零,那麼光速相對於飛船不是依然沒有變麼?然而,站在經典力學的立場,此時的光恐怕已經非彼光了。
綜上,世上沒有不老的東西,老只是相對的。
棉花一笑
相對論,按字面意思理解就可以了,它表明時間是“相對”的,並不是絕對的,每個人感受到的時間變化是不一樣的。舉個簡單的例子,嚴格來講地球上的你我每天感受到的時間就不一樣,只不過差異實在太慢微小了,我們根本感覺不到,也可以忽略不計!
但是當速度足夠快,比如說達到了亞光速,時間膨脹的效應就非常明顯了,記住,這裡的“時間膨脹”就是相對的!
比如,你我同歲,我以接近光速離開地球一年後再回來,這時的你已經很老了,而我依舊年輕,我度過一年的時間中,地球上的你已經過去了數十年甚至更久(具體過了多久,有個公式可以計算,這裡不再詳解)!
但是對你我來說,本身感受到的時間流逝速度並沒有多大區別,說白了,如果我不回到地球上,你我永不相見,我不會感覺到自己變年輕了,你也不會感覺自己變老很多,只能說時間是相對的!
但是,同樣是愛因斯坦的相對論,告訴了我們,人的速度不可能達到光速。那麼假設我達到了光速,會發生什麼呢?
我不會感覺到自己的時間停止,我感受到的時間流逝速度並沒有變化,只是別人看我的時間停止了,這就意味著哪怕我只是度過了一秒鐘,地球上就度過了無限久的時間,這顯然是一個不存在的時間概念,這種不存在也恰恰說明了開始的假設(光速飛行)根本行不通!