乘坐光速飞船飞行十光年,飞船上和地面上的人,都分别过了多少年?

天边27856


其实题主并不是单纯的想问飞船和地面上的人,分别过了多少年。题主心里是清楚他们所经历的时间是不一样的。

事实也的确是这样的,虽然处在飞船里的人走过了十光年(十光年指光飞行十年的距离),如果用飞船上的表来衡量时间的话,刚刚好就是十年,不多不少。而身在地球上的人,可能就并不是如此简单了,其实这里涉及到爱因斯坦的狭义相对论的内容,里面有一个思想实验叫“双生子佯谬”,我估计题主想问的也是这个问题吧。下面给大家简单解释一下。


双生子佯谬

现在我们假设有两个双胞胎甲和乙,甲乘飞船去太空旅行了,而乙就在地面等待甲。甲所乘坐的飞船在极短的时间内加速到光速c(实际上飞船是加速不到光速,这里指假设理想速度)。然后飞船以光速作匀速直线飞行,在飞船经过漫长的五年宇宙旅行之后,迅速掉头并继续以光速往地球的方向行驶。又飞行了五年之后,最后减速降落在地球,并想与乙再次见面。


这个时候奇怪的事情就发生了,当他回到地球时,地球早就发生了巨大变化,十年的时间,这个时间只是对一个处在飞船里的甲来说的,而身在地球上的乙和所有地球上的人早已经过了几十年甚至已经死去多年了。根据狭义相对论,在一个加速系统内的人相较于一个静止系统内的人,前者要比后者要老的慢的多,同样在两个系统内经过十年,根据狭义相对论公式可以精确的计算出两者经历的时间差。

然而,这里很显然有一个巨大的问题,甲的飞船是相对于地球以光速旅行的,根据狭义相对论,速度时间都具有相对性,反过来把甲看做是静止的即乙和地球同样以光速离甲而去,最后又回来同甲汇合,这时的乙应该比甲年轻,而甲应该早已衰老甚至已死去。然而事实并没有这样发生,甲仍然比乙年轻。如果按照相对性原理来说,这就是一个谬论,所以这个思想实验一直被称作为“双生子佯谬”。爱因斯坦的狭义相对论也遭到了怀疑。



当然,这个思想实验并不是正确的,也没有对相对论构成威胁。因为无论在哪个参考系中,甲都比乙年轻。刚开始的时候,甲和乙都处在静止地球的参考系内,之后甲以光速旅行离地球而去,这时甲和乙就已经不在一个参考系内,一个是静止参考系,一个是加速参考系。不同的参考系是不能放在一起作比较的。所以说“既然甲看乙在运动,乙看甲也在运动,那为什么乙不能比甲更年轻呢?”这句话本身就是对相对论的误解。而且甲的年轻是相对于乙的,而在他自己和他所在的整个参考系看来,他的的确确只经历了10年。同理,在地球静止的参考系内,乙也的的确确经历了10年,但此10年非彼10年,只有甲回到地球和乙同处于静止参考系内,我们才能比较他们年龄。




说到这,突然想起两句俗语,一句是“天上一日,地上一年”,另外一句是“洞中方一日,世上已千年”。或许在宇宙的某个地方真的存在着这样的时空,那里比我们地球上时间上的流速要慢的多。

看到这里,不知道你们又有何想法呢,有什么想说的都可以在评论区评论啊,大家一起来探讨探讨。


科学与历史爱好者


根据爱因斯坦的狭义相对论,任何光速飞行的例子没有实际意义,所以可以考虑以亚光速比如90%光速乘坐飞船飞行10光年的距离!

如果是这样的话,速度达到亚光速之后,时间膨胀效应就会明显,根据时间膨胀公式(不再详述)可以计算得知,飞船上的人所用时间大约4.8年。如果速度更快,时间用的就更短!

而对于地面上的人来说,以他的角度看90%光速的飞行的飞船飞过10光年的距离,所用时间流逝路程除以速度,因为地面上的人没有涉及到时间膨胀效应(或者时间膨胀可以忽略不计),所用时间大约为11年!

所以说,如果飞船上的人飞行了5光年后再返回(不考虑加速减速因素),会发现自己年轻了,当然这种年轻时相对于地球上的人来说,他自己并未感觉到年轻,如果他永远不回地球,无论如何他都感觉不到年轻!


宇宙探索


首先,光速飞船我们没有,我只能以光速的名称来理解该飞船的速度为光速。

其次,光年是一个计量单位,而不是时间单位。它是用来计量光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间的距离。其字面意思是指光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间所经过的距离,是时间和光速计算出来的单位。所以,这里的十光年应该是指10年。

那么最后问题就显而易见了。虽然一个是飞出去十光年,一个是地面上的人。那两者的时间轴是一致的,虽然有什么不同时空之类的说话。但是我还是坚信只有一个时空。所以,答案就是飞船上与地面上的人都是过了同样的10光年。


志者见志仁者见忍


乘坐光速飞船飞行十光年,光年是天文学距离计量单位(意思就是以光速――约每秒三十万公里的速度跑了一年的距离)。飞船飞行了十光年的距离,在地球人来说是用了十年的时间;但在飞船中,人的感觉是瞬间到达,也就是没用时间。这是因为光速的时间效应所致。著名的“双子佯谬”即是此效应的阐述。


汪敬东


就这凡体肉胎,光速起来还不扯散了架了。先不说撞不撞得上天体,以光速通过行星的引力场,加速度的变化立马能撕了你。

就算没有各种效应,安全飞个十年,这十年是地球绕太阳十圈,难道在光速飞船上,地球就没绕太阳十圈了吗?达到光速后,所有人体物理化学现象停止了?这比较扯,我们习惯了惯性系统,想象不出光速场景!


龙华老李


10个地球年,难道你想说不是10个地球年?你要想说“太阳年”,那就是星系绕银河系一圈。叫“星系年”,银河系绕整个宇宙一圈,叫“宇宙年”……因为我们是地球人类,所以叫“地球年”。


宇宙问题看我的


这是个简单的问题。没法具体到个位数。但可以估算出大概。地面和飞船上的人应该都不会活的超过200岁。也就是200年。曾经看过一篇报道。说人的DNA可以分裂到的极限是人活到500岁。人的寿命就是在不断损耗的。但如果延长DNA的分裂时间,也就是新陈代谢的速度或许会获得超长的生命。


沉默的盖伦


这个不好说,但还是说几句,地日之相互相绕行成地球日,月,年之地日时间,生物在地球进化了几十亿年,其必然影响生物和人的生老病死之规律,如果人脱离了地球在太空旅行,旅行条件设备又好,脱离了地日规律,人的寿命可能活的更长。


原黄烈平


第一, 对于地面上的人来说,即使是光速也要十年时间;

第二, 对于飞船本身或里边的人来说,如果真是光速,参照地球时间,就是没有用时间;

第三,如果是飞船里的人自我感觉那就不好说了清楚了;


平庸小蚂蚁


确实问题很不科学。

十光年指是距离,而你问得应该是时间差,而我们现在的时间只是地球计时的方法。一旦离开地球只能名义上采用地球计时法。如果单纯的问时间差就等于在问,10=10否?所以你这个问题是要问什么?


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