宇航员以光速离开地球100地球年,走時30岁,回到地球他还是30岁吗?

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假设条件成立,宇航员以光速离开地球100年,走时30岁,回到地球他依然30岁。


一个飞行员假如真的以光速离开,地球上不管过多少年,千年万年,在宇航员回来后,对他本人来说就跟没有离开一样,因为他的时间停止了。对他来说甚至来不及眨下眼睛,眼前的一切都变了样子。

在他看来,地球的变化比电视画面的切换都要快,因为他根本就没有离开,也没有经过哪怕0.000000000秒,一切都是突然的改变。

稍微调整下题主的问题,因为即便是在理论层面上问题中的假设也不成立。假设宇航员以无限接近光速离开地球100年,走时30岁,回到地球他的岁数是?

说岁数不恰当,用时间来说比较合适。

比如你就是那个30岁宇航员,乘坐一艘无限接近光速的飞船离开地球,在你离开时和自己的妻子、刚出生的儿子拍照留念。

飞船起飞后,你给自己倒上一杯茶水,悠闲的刚喝下一口,飞船内的智能系统提醒道,“飞船旅行结束,已回到地球”。

你有点惊讶,带着疑惑走下了飞船。瞬间被眼前的一切震惊了,前来迎接你的是个70多岁的老者。老者手中拿着一张泛黄的老照片,照片上的人正是你刚才不久和妻子儿子的合影。

你看那个70多岁的老者相貌和你有些相似,但还是问道:你是谁?照片怎么在你手中?

那老者说道:照片上的人是我的爷爷奶奶和父亲。

经过核对,你发现这个70多岁的老者是你的孙子,而你的妻子和儿子早就去世了,因为你只是喝了一口茶水的时间,地球上已经过去了100年,儿子长大、结婚、生子,并把照片传给了他的儿子,就是在这里等你的老者。


你不服,不相信眼见的事实,你以为你穿越到了未来世界,或者穿越到了平行宇宙,这一定不是你原来离开的地球。

所以你再一次的启动飞船,这一次你命令飞船多飞一会儿再回去。

这一次你喝了好多口茶水,直到将一杯茶全部喝光,飞船的智能系统再一次传来提示音:旅行结束,已回到地球。

你怀着忐忑的心情走下了飞船,当你再一次看到眼前的景物时,震撼的场面实在接受不了,因为你来到了一个满目疮痍的世界,没有人类,也没有大型的生物,只有一些丑陋的虫子在地上爬来爬去,在低空嗡嗡的飞过。

你回到飞船,质问飞船智能系统是不是又搞错地方了?

飞船系统告诉你,地球已经过去了几千年,在离开不就,某岛国偷偷的制造了好多核武器,军国主义复发,引发了全球核战,毁灭了所有的人类,大型动植物,只剩下了生命力顽强的虫子,和低矮的植物。

你实在接受不了这个事实,对飞船大吼:我要回到过去,回到一杯茶前的那个地球。

飞船智能系统冷冰冰的回道:是在抱歉,要想回到过去,必须使飞船速度超越光速才可以,目前只能以无限接近光速的速度飞行。

你瞬间崩溃,万念俱灰,大骂当初制造这飞船的科学家,更加懊悔主动申请当第一个试飞员。


一史糊涂馆


宇航员以光速离开地球100地球年,走時30岁,回到地球还是30岁!

根据狭义相对论,当物体的速度接近光速时,会有时钟变慢的效应。而根据上面的式子测算,可以得到在接近光速的宇宙飞船上航行1个小时,就相当于14个地球年。因此,宇宙飞船离开地球100地球年,也就是航行了7.14个小时,回来的100个地球年当然也是7.14个小时。这个人的年龄只不过是增加了30岁加14.28个小时。因此,他当然还是30岁。但是地球上200个地球年过去了,他的同辈人早已去世,他的第第七代后代或许都和他一样大了。

因此,我们不由得佩服爱因斯坦脑力的强大,他可以发现如此玄幻的相对论。使得人类可以利用这样的理论去探测宇宙,发现宇宙奥秘。当然,现在人类现在还没有达到这样高的水平,可以制造达到光速的飞行器。相信到了那一天,乘坐这样的宇宙飞船来回的宇宙飞行,甚至可以使人达到一种某种意义的长生不老的效果!


地震博士


对于这个问题,就要考虑到相对论效应。首先一点,宇航员的速度只可能低于光速c。另外一点,如果宇航员以恒定速度v相对于地球运动,由于参照系发生了变化,宇航员所经历的时间不再与地球人同步,前者的时间ΔT过得比后者Δt更慢,其关系如下:

根据上式,假设宇航员以光速86.6%的速度离开地球,在太空中飞行100年后返回地球。

如果这100年是宇航员所经历的时间,那么,当他回到地球时,他的年龄当然就是130岁(如果还活着的话),而地球上已经过去了200年。如果这100年是地球人所经历的时间,那么,当宇航员回到地球时,由于他的飞行时间是50年,所以他的实际年龄只有80岁。如果越接近光速,宇航员和地球人所经历的时间长短差异就越大,计算方法是一样的。

但如果我们考虑更加实际的情况,为了使宇航员活着,他的速度不可能从零瞬间加速到接近光速,也不可能从亚光速瞬间减速为零,这么大的过载人体是无法承受的。这里我们可以考虑宇航员以1g的加速度加速前半程,然后调头以1g的减速度回到地球上。那么,在飞行半程时,宇航员和地球人所经历的时间ΔT和Δt的关系如下:

其中a表示加速度。

如果宇航员认为自己飞行了100年,那么他回到地球后年龄显然为130岁(如果还活着的话)。这样宇航员认为前后半程的飞行时间都是50年,而通过上式计算可知地球人认为前后半程的飞行时间都是1.3×10^22年。所以宇航员返回地球后,地球上已经过去2.6×10^22年。可见,以恒定的加速度飞行足够长的时间会造成极为显著的时间膨胀效应。

如果地球人认为宇航员飞行了100年,那么,宇航员自身所经历的时间只有9年。所以当宇航员回到地球上时,他的实际年龄只有39岁,尽管地球上已经过去了100年。


火星一号


如果谈能回到地球,他还是30岁,但问题是他再也不能回到地球了。事实上是他不可能以光速离开地球,假设能以光速离开,那他肯定回不来了!

有点懵?

其实也不难理解。爱因斯坦狭义相对论中早已表明,速度够快时“时间膨胀效应”会非常明显,当速度越来越接近光速时,时间就会变得越来越慢,单纯从数学上假象分析,当达到光速,时间就停止不动,当然这里的停止是相对地球时间来说的。

也就是说,光速飞行的宇航员时间停止,而地球时间无限快的速度向前流逝,如此一来,不要说离开100地球年,就算是离开一秒,地球上的时间也同样过去了无限长!

而地球的寿命是有限的,所以光速飞行的宇航员无论如何也回不到地球了!

事实上,宇航员不但回不到地球,他也再也不能回到宇宙了,言外之意光速飞行的宇航员已经不属于我们所在宇宙的时空结构里,他会身处完全不同于我们的时空里,永远回不来了!

但宇航员本身就是我们宇宙的一部分,他所到的任何地方也会属于宇宙,矛盾就此产生,一切都要归根于最开始的假设:宇航员以光速飞行,本身这个假设就不成立!

所以说,宇航员只能以非常接近光速的速度飞行,如此一来他离开100地球年后再回来,可能只有31岁,只要速度足够快就可以做到!


宇宙探索


首先说明,在这个已知的宇宙中,无论是宇航员驾驶飞船也好,还是其它物质也好,凡是有静止质量的物质都不能在这个宇宙中达到光速,更别提超越光速了,这只能是幻想。

然,并不是说人类以后就没办法进行星际探索了,可以借助于其它办法,因为光速即便很快,但是在如今的宇宙尺度上看来,不是那么的快。

类似于如今科幻设想中的星际航行就比较的迅速,可以利用时空的特性达到光速的几十倍甚至更高,当然并不是说飞船真正的速度超越了光速,只是利用时空的特性而已,比如曲速、翘曲空间、虫洞(难度较大)、“超空间跃迁”等等。

如果人类在未来可以实现其中的一种方法,那么那时候的人类文明应该就是三级文明了,在宇宙中,肯定是畅通无阻的。

题目中说到,以光速运动,那么时间的流逝就停止了,所以这位宇航员岁数不变,依然是30岁,但是对于外界而言,已是岁月万千、光阴似箭、日月如梭、沧海桑田、海枯石烂了,所以从这点就可以看出来了,即便是按照这种方法,也不如上面我提到的那几种科幻想法好,因为,用那几个方法,外面并不会沧海桑田、岁月万千。


一枚游戏科幻迷


答:本题中涉及的主要理论是爱因斯坦的狭义相对论,简单说就是时间膨胀效应


以下要基于狭义相对论进行解释,所以首先要说宇航员达不到光速。宇航员以无限接近光速离开地球过了100年,如果这个时间算作宇航员的100年时间,同时这个宇航员可以活到那么大岁数,那么他返回地球的时候就是130岁,没有具体算过,地球一定已经是沧海桑田。
第二种情况是地球的100年时间,根据爱因斯坦的狭义相对论的时间膨胀效应,这个宇航员的时间是膨胀的,也就是说他的时间流逝速度很慢,可能仅仅过去了1年或者一个月(没有计算过),也就是说他返回地球的时候依旧那么年轻,几乎岁数没变,但是地球上已经经过了100年。以下是时间膨胀效应公式:



简单理解就是运动速度影响了时间流逝速度,对于光子来说时间就是静止的可以说是没有时间概念。



科学黑洞


首先假设不成立,因为我们没办法将一个大活人的速度加速到光速。只能是无限逼近而不可以达到光速,想要达到光速,只有变成光。

暂且将假设设为成立,那样的话的确如同题目所说的一样,走时30岁,回来时还是30岁。

速度变成光速,时间就相对静止了,在外人看来,宇航员像是被定住了一样,不再有任何的活动。

当然题目中还有一点没有说清楚的就是这个时间指的是地球上的时间还是宇航员手表上的时间。不过想想也知道这指的是地球上的时间,因为既然宇航员的速度都达到了光速了,那么其本身就会变成光,根本就没有时间的概念了。所以地球上的一百年,甚至是一万年,对于他来说都没有区别了。


老是说以光速飞行也不好玩。其实大可不必以光速飞行,既然可以无限接近光速,那就不如假设一宇航员以无限接近光速的速度飞行一百年(地球上的时间),那么回来时他的年龄可能不会有太大的变化,假设他以光速的86.6%飞行,那么回来的时候他就是五十岁,但是如果是以光速的99%,将会是44岁,如果以光速的99.99%,对于宇航员来说时间只过去了1.4年,如果速度进一步接近光速的话,宇航员的时钟相对于地球来说将会越来越慢,最后很有可能地球上过了一百年,而对于宇航员来说只不过一秒而已。



不得不佩服相对论的巨大魅力,它既告诉我们光速不可逾越,告诉我们想要到达遥远的星球不能够只凭借增加速度,但是如此同时,它也告诉我们只要是足够接近光速,竟可以“长生不老”!可是吧,这终究是没有什么意义的,因为即使时间变慢了,但那也只是相对于地球来说,你可能可以看见地球数万年的兴衰,但是并不意味着你可以拥有数万年的生命,因为你的手表还是在转动,手表过一年,你就老一岁,你本身也不会感觉时间有变慢,你在飞船上过一天和你在地球上过一天没有什么不同。

总之吧,如果能够接近光速,那对于人类来说必定是不小的进步,未来人类有希望制造光速级别的飞行器,将人类带离地球也不是梦。


镜像宇宙


首先空间本没有时间这个东西,时间是人为的衡量空间变化的一个尺度而已。事实上,无论是地球,太阳,动物,植物,地球上所有物质都有一个变化周期,这个周期可能会因为环境的变化而产生变化。但是整个太空的变化是不以时间来衡量的。而是以其本身是兴起跟衰退变化有关。对于那个假设,那个飞出去100光年再回到地球。按照时间刻度他确实是130岁了。质疑的是他是否身体机能是否因为光速移动而变得衰退特别慢,以至于基本没变化。这个很难说。因为是假设。那种情况宇航员可能进入了假死状态。身体各种技能都停止了运动。跟冰冻状态一样。知觉跟视觉肯定都会失去了。回来地球是否解冻或者是否还能唤醒还是一回事。另外物质有质量也不可能达到光速运动。所以无论那种情况。假设也是不成立的。


醉笑陪君一起走


承邀

以前神学为什么那么多人明知是骗人的还是迷信?因为神话的神仙不仅飞天钻地,还能长生不老。

现代的人为什么那么酷爱爱因斯坦?因为爱因斯坦再次给予人们长生不老时间停止的痴心妄想。

太阳光是一种不折不扣的物质,它每天以光速射向地球然后又以光速折射离去,地球的时间没有停止过,仍然是一分一秒的慢慢走着,不会快不会慢。

光与世界短跑冠军一百米比赛,冠军用了9秒多的时间。光虽然快,但也要用0.000000033秒。人一秒十米,光一秒30万千米。光很快,但跑任何长短的距离也需要时间。而且这个时间的数字永远不会负。

我假设这个宇航员就是光。无论他与任何速度飞行,他飞行时间是100地球年,那么地球也是经过了地球一百年。如果这个宇宙员有130岁的寿命,他回来地球正好赶上火葬。我会给他献上一个花圈,并祝他为爱因斯坦的相对论时间可以变慢的谬论添加了笑料。


自由媒体


哈哈,大家都被时间骗了,被相对论误导了。都想想回到过去?

相对论说时间是个维度,是有空间性的,只要达到光速理论上就能回到过去。其实时间只是一个点,没有将来和过去的一个点,走到哪步就到哪步,并不会在空间维度留下什么东西。只是我们的记忆骗了我们,感觉有过去也有将来,把时间由一点放大到一个连续的线上,本来是很平面的的东西弄出了纵深。试想一下,如果时间是一个维度,相当于不管将来还是过去都是无边无际的,我们只是一根线上中间的一个点,那么将来的科技一定很发达,时间穿梭成为日常,大把将来的人会穿梭到不同时代去旅行,那么现在我们怎么没有遇到将来的人过来看我们呢?如果有时间旅行,这个世界将会非常混乱。

相对论说的是如果我们达到光速,那么所谓光记录的东西将会和我们保持相对静止,相当于时间静止。比如一个人被杀的景象以光速传播,我们速度达到光速朝一个方向飞行,那么我们和这个景象是平行移动的,那么我们一直看到那个杀人的景象,这就是所谓的时间静止。如果我们跑过光速呢?理论上我们能够看到过去的景象,相当于时光倒流了。

题主说一个人以光速离开地球,你的新陈代谢还是继续的,你只是和地球某个时间段记录的光同速奔跑而已,到年纪了你该死的还是得死,别想时光倒流回来了。


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