假如以光速离开地球,一小时后立马光速返回,地球状态如何?

内涵督察小组


不知为何有如此多的问题热衷于光速飞行甚至超光速飞行。爱因斯坦的相对论早就明确表明,任何有静质量的物体都无法达到光速,更别提超越光速了!

既然是“假如”,那就跟着问题一直假设下去。首先问题中的“一小时”有歧义,是指光速飞行的飞船上的一小时,还是地球上的一小时呢?

如果是地球上的一小时,问题就很简单了,离开一小时,返回一小时,返回后还是两小时后的地球,这没有什么疑问!

所以,相信问题中的“一小时”应该指的是飞船上的一小时,也就是说,飞船光速飞行一小时后马上返回地球,地球状态如何呢?

地球早已不复存在,或者说飞船再也回不到地球!

因为根据爱因斯坦的狭义相对论,速度越快时间越慢(时间膨胀效应),如果飞船能达到光速,飞船相对于地球的时间流逝速度为零,也就是说飞船上的时间完全静止,而相对的,地球上的时间无穷快地流逝!

所以说,飞船再也回不到地球了,因为飞船上度过一小时之后地球本身也将不复存在!


宇宙探索



这个问题有点意思。虽然说任何具有静止质量的物体速度都不可能达到光速,但假如题主就是以光速离开地球,一小时后又马上返回,地球状态会怎样呢?

估计题主潜意识中的想法是,时间膨胀将会造成地球上沧桑巨变,回来时早已物是人非,泪眼朦胧。可惜这个想法并不成立。

首先题主以光速离开地球,不管多久回来,在地球上的人看来,一小时就是一小时,不会发生任何变化。

其次,楼主坐着光速飞船,“咻”的一声去了太空旅游,满心欢喜回来时就直接到了未来,享受科学发展带来的美好生活。但千算万算,就是漏算了一点,当他以光速飞行时,相对论时间公式的分母变成了零,这意味着他的时间膨胀(变慢)到了无限,已经没有时间这个概念了,如果我们非要给他这时候处于一种什么状态下一个定义的话,我倾向于用永恒这个词。如果我们能在地球上看到他,那么他已经处于完全的静止状态,就像落入黑洞视界瞬间的宇航员,我们只能看到他永恒的背影。他的时间是永恒,他不可能知道一小时是多久,也就无法在一个小时后返回地球,除非他的速度降到光速以下。

当然以上都是基于一个除式分母为零的推断,没有任何意义,这种状态在这个宇宙中是不存在的。如果题主换一个方式提问,比如:一个人以光速的百分之99.999999……离开地球,一个小时后立马返回,地球状态如何?那么我们就可以根据他的速度,准确地推算他将在多少时间后返回地球,从而可大致预测地球那时会处于一种什么状态。

(sorry,在手机上只看到提问标题,没看到问题后面的说明,有点答非所问了)


徐德文


首先根据狭义相对论,这个前提条件是不能成立的,人或者其他静质量不为零的物体所能达到的速度(v)都只能低于光速(c)。对这个问题的前提条件稍微改一下,如果有人以亚光速运动,那么,这会出现怎样的情况呢?

狭义相对论告诉我们,宇宙中不存在统一的绝对时间。如果对不同的参照系之间的时间进行比较,就会发现时间流逝速率并非统一。如果一个参照系保持相对静止,比如地球,另一个参照系做相对运动,比如从地球离开的飞船,那么,相比地球而言,飞船上的时间会变慢。假设运动参照系的时间为ΔT,相对静止参照系的时间为Δt,那么根据钟慢效应可得下式:

假如飞船以0.99999996c的速度离开地球,并在一小时后以相同速度返回地球。这里还有个问题,这个一小时的时间是哪个参照系的时间,不同参照系会得出不同结论。

如果这个一小时是相对于地球,那么,地球观测者会认为飞船的太空之旅耗费了大约两个小时。根据上式计算可知,飞船观测者会认为这段太空之旅的时间只有2秒。

另一方面,如果这个一小时是相对于飞船,那么,飞船观测者会认为飞船的太空之旅耗费了两个小时。根据上式计算可知,地球观测者会认为这段太空之旅的时间长达295天。


火星一号


光速约是30万公里每秒:30万✖️60✖️60=10.8亿公里!

假设点a 到点b的距离为10.8亿公里!

江小白花了一个小时从点a到达点b。立即折返,又从点b回到点a!总共消耗两小时。行程21.6亿公里!

问:点a怎么了?

答:你说怎么了?!(我特么都被你们科学家搞糊涂了,难道点a不是两个小时之后的点a?)


让我扁桃体来发言


这问题意思是想说超光速与时间停顿之间的关系吧,即飞船超光速飞行2小时,地球已过千年,对吧?我想这是误解,因为速度是相对的,当飞船速度达到超光速时,是以地球为参照物。但反过来地球以飞船为参照物,也可理把地球速度理解为超光速,这样说吧,当你开车以100迈前行,路人看到你车子是以100迈离开,反过来,车上的你看到路边人也是以100迈速度离开。所以答案应该是:没变化。


Scorpio191098290


超光速后三维世界将被冲破,随之进去思四维空间。

四维空间

三维空间普通泡泡有规则的排列在四维空间。你所乘坐飞行器将被卡在每一个三维空间边缘。四维空间里你和你的飞行器都是以意识形态存在。你可以随意进去你想进去的三维空间。但是三维空间里你的明年不会随着时间而改变。只有发明返回原本的三维空间点,才会继续。四维空间里你可以回到过去未来任意一点。因为你的到访而改变过去未来。那么这个三维空间将会以五维空间形式发现下去。


冰城百宴


很好玩的问题

我们来举个简单的例子,太阳光到地球大概要8分20秒,也就是我们看到的阳光都是8分20秒之前的阳光,但是,这个阳光虽然速度很快,但它确实经过8分20秒才到的地球。同理,现在把太阳光换成一个载人飞船,它同样也花了8分20秒才到了地球,而地球也是8分20秒后才接受到这艘飞船,所以我个人觉得时间的快慢并不会因为速度的改变而改变。因为不能证明速度越快,时间越快这个观点,那我可以反过来证明,那速度越慢时间越慢吗?显然是不可能的,因为如果会改变的话,那我站着不动10年,地球时间应该不会变化才对。所以我个人觉得好多人说什么速度达到光速,地球会到多少多少万年以后这是不成立的。

我不知道有个什么公式是怎样的一个原理,但就目前来看,我觉得这是不成立的。


用户5235707490392


别说那些复杂的,就简单点,你是一束光,从地球射出去,一小时后遇到一面镜子反射回来,不是两小时吗?还什么时间膨胀原理?超光速时间倒退的意思是因为光已经追不上你的速度,你能看见的都是之前的光的画面,就跟放电影一样,是之前的光,影象,不是说时间倒退了好吗?你能改变时间吗?你超光速是不是可以回到宇宙大爆炸了?


弛雪峰老师


那得看你这个一小时是地球上经历的时间还是驾驶员经历的时间了,如果是驾驶员经历的往返2小时,那么地球是2小时后的地球。

这又是一个光速问题,首先表明,像飞船这样的有静质量的物体无法达到光速,原因也不想再去多说了。

所以,讨论无法达到的事情,根本就是没有结果的。

但,如果飞船的速度是0.999c,或是0.99999c,还是可以计算一下的。

当飞船以0.999c飞行,且驾驶员感受到时间过去了2小时,那么地球上已经过去了44.7个小时;

当飞船以0.99999c飞行,且驾驶员感受到时间过去了2小时,那么地球上已经过去了447.2个小时;

当飞船以0.9999999999999c(13个9)飞行,且驾驶员感受到时间过去了2小时,那么地球上已经过去了4472135.9个小时。

所以,当飞船的速度越来越大时,地球上可能过去的更久,虽然驾驶员感受到的时间流逝依旧是2小时,但外界,就像地球,已是沧海桑田,过去了百万年,甚至更久。

这就是速度与时间的关系,即时间膨胀效应。


一枚游戏科幻迷


这个问题如果不考虑重力场的影响,狭义相对论即可解决。

如果是在飞船的参考系内渡过一个小时,那么你将会到达人马座比邻星,约5光年左右,然后返回。

从地球时间来看,你已经离开了将近5年,然后返回还要五年,也就是说地球上大概过了十年。

这是带上加速和减速的情况下,因为飞船进入和脱离光速需要时间。

如果纯粹以光速飞行一个小时,地球也可能过去了几十万年,完全看飞船的功率了。


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