假如以光速離開地球,一小時後立馬光速返回,地球狀態如何?

內涵督察小組


不知為何有如此多的問題熱衷於光速飛行甚至超光速飛行。愛因斯坦的相對論早就明確表明,任何有靜質量的物體都無法達到光速,更別提超越光速了!

既然是“假如”,那就跟著問題一直假設下去。首先問題中的“一小時”有歧義,是指光速飛行的飛船上的一小時,還是地球上的一小時呢?

如果是地球上的一小時,問題就很簡單了,離開一小時,返回一小時,返回後還是兩小時後的地球,這沒有什麼疑問!

所以,相信問題中的“一小時”應該指的是飛船上的一小時,也就是說,飛船光速飛行一小時後馬上返回地球,地球狀態如何呢?

地球早已不復存在,或者說飛船再也回不到地球!

因為根據愛因斯坦的狹義相對論,速度越快時間越慢(時間膨脹效應),如果飛船能達到光速,飛船相對於地球的時間流逝速度為零,也就是說飛船上的時間完全靜止,而相對的,地球上的時間無窮快地流逝!

所以說,飛船再也回不到地球了,因為飛船上度過一小時之後地球本身也將不復存在!


宇宙探索



這個問題有點意思。雖然說任何具有靜止質量的物體速度都不可能達到光速,但假如題主就是以光速離開地球,一小時後又馬上返回,地球狀態會怎樣呢?

估計題主潛意識中的想法是,時間膨脹將會造成地球上滄桑鉅變,回來時早已物是人非,淚眼朦朧。可惜這個想法並不成立。

首先題主以光速離開地球,不管多久回來,在地球上的人看來,一小時就是一小時,不會發生任何變化。

其次,樓主坐著光速飛船,“咻”的一聲去了太空旅遊,滿心歡喜回來時就直接到了未來,享受科學發展帶來的美好生活。但千算萬算,就是漏算了一點,當他以光速飛行時,相對論時間公式的分母變成了零,這意味著他的時間膨脹(變慢)到了無限,已經沒有時間這個概念了,如果我們非要給他這時候處於一種什麼狀態下一個定義的話,我傾向於用永恆這個詞。如果我們能在地球上看到他,那麼他已經處於完全的靜止狀態,就像落入黑洞視界瞬間的宇航員,我們只能看到他永恆的背影。他的時間是永恆,他不可能知道一小時是多久,也就無法在一個小時後返回地球,除非他的速度降到光速以下。

當然以上都是基於一個除式分母為零的推斷,沒有任何意義,這種狀態在這個宇宙中是不存在的。如果題主換一個方式提問,比如:一個人以光速的百分之99.999999……離開地球,一個小時後立馬返回,地球狀態如何?那麼我們就可以根據他的速度,準確地推算他將在多少時間後返回地球,從而可大致預測地球那時會處於一種什麼狀態。

(sorry,在手機上只看到提問標題,沒看到問題後面的說明,有點答非所問了)


徐德文


首先根據狹義相對論,這個前提條件是不能成立的,人或者其他靜質量不為零的物體所能達到的速度(v)都只能低於光速(c)。對這個問題的前提條件稍微改一下,如果有人以亞光速運動,那麼,這會出現怎樣的情況呢?

狹義相對論告訴我們,宇宙中不存在統一的絕對時間。如果對不同的參照系之間的時間進行比較,就會發現時間流逝速率並非統一。如果一個參照系保持相對靜止,比如地球,另一個參照系做相對運動,比如從地球離開的飛船,那麼,相比地球而言,飛船上的時間會變慢。假設運動參照系的時間為ΔT,相對靜止參照系的時間為Δt,那麼根據鐘慢效應可得下式:

假如飛船以0.99999996c的速度離開地球,並在一小時後以相同速度返回地球。這裡還有個問題,這個一小時的時間是哪個參照系的時間,不同參照系會得出不同結論。

如果這個一小時是相對於地球,那麼,地球觀測者會認為飛船的太空之旅耗費了大約兩個小時。根據上式計算可知,飛船觀測者會認為這段太空之旅的時間只有2秒。

另一方面,如果這個一小時是相對於飛船,那麼,飛船觀測者會認為飛船的太空之旅耗費了兩個小時。根據上式計算可知,地球觀測者會認為這段太空之旅的時間長達295天。


火星一號


光速約是30萬公里每秒:30萬✖️60✖️60=10.8億公里!

假設點a 到點b的距離為10.8億公里!

江小白花了一個小時從點a到達點b。立即折返,又從點b回到點a!總共消耗兩小時。行程21.6億公里!

問:點a怎麼了?

答:你說怎麼了?!(我特麼都被你們科學家搞糊塗了,難道點a不是兩個小時之後的點a?)


讓我扁桃體來發言


這問題意思是想說超光速與時間停頓之間的關係吧,即飛船超光速飛行2小時,地球已過千年,對吧?我想這是誤解,因為速度是相對的,當飛船速度達到超光速時,是以地球為參照物。但反過來地球以飛船為參照物,也可理把地球速度理解為超光速,這樣說吧,當你開車以100邁前行,路人看到你車子是以100邁離開,反過來,車上的你看到路邊人也是以100邁速度離開。所以答案應該是:沒變化。


Scorpio191098290


超光速後三維世界將被衝破,隨之進去思四維空間。

四維空間

三維空間普通泡泡有規則的排列在四維空間。你所乘坐飛行器將被卡在每一個三維空間邊緣。四維空間裡你和你的飛行器都是以意識形態存在。你可以隨意進去你想進去的三維空間。但是三維空間裡你的明年不會隨著時間而改變。只有發明返回原本的三維空間點,才會繼續。四維空間裡你可以回到過去未來任意一點。因為你的到訪而改變過去未來。那麼這個三維空間將會以五維空間形式發現下去。


冰城百宴


很好玩的問題

我們來舉個簡單的例子,太陽光到地球大概要8分20秒,也就是我們看到的陽光都是8分20秒之前的陽光,但是,這個陽光雖然速度很快,但它確實經過8分20秒才到的地球。同理,現在把太陽光換成一個載人飛船,它同樣也花了8分20秒才到了地球,而地球也是8分20秒後才接受到這艘飛船,所以我個人覺得時間的快慢並不會因為速度的改變而改變。因為不能證明速度越快,時間越快這個觀點,那我可以反過來證明,那速度越慢時間越慢嗎?顯然是不可能的,因為如果會改變的話,那我站著不動10年,地球時間應該不會變化才對。所以我個人覺得好多人說什麼速度達到光速,地球會到多少多少萬年以後這是不成立的。

我不知道有個什麼公式是怎樣的一個原理,但就目前來看,我覺得這是不成立的。


用戶5235707490392


別說那些複雜的,就簡單點,你是一束光,從地球射出去,一小時後遇到一面鏡子反射回來,不是兩小時嗎?還什麼時間膨脹原理?超光速時間倒退的意思是因為光已經追不上你的速度,你能看見的都是之前的光的畫面,就跟放電影一樣,是之前的光,影象,不是說時間倒退了好嗎?你能改變時間嗎?你超光速是不是可以回到宇宙大爆炸了?


弛雪峰老師


那得看你這個一小時是地球上經歷的時間還是駕駛員經歷的時間了,如果是駕駛員經歷的往返2小時,那麼地球是2小時後的地球。

這又是一個光速問題,首先表明,像飛船這樣的有靜質量的物體無法達到光速,原因也不想再去多說了。

所以,討論無法達到的事情,根本就是沒有結果的。

但,如果飛船的速度是0.999c,或是0.99999c,還是可以計算一下的。

當飛船以0.999c飛行,且駕駛員感受到時間過去了2小時,那麼地球上已經過去了44.7個小時;

當飛船以0.99999c飛行,且駕駛員感受到時間過去了2小時,那麼地球上已經過去了447.2個小時;

當飛船以0.9999999999999c(13個9)飛行,且駕駛員感受到時間過去了2小時,那麼地球上已經過去了4472135.9個小時。

所以,當飛船的速度越來越大時,地球上可能過去的更久,雖然駕駛員感受到的時間流逝依舊是2小時,但外界,就像地球,已是滄海桑田,過去了百萬年,甚至更久。

這就是速度與時間的關係,即時間膨脹效應。


一枚遊戲科幻迷


這個問題如果不考慮重力場的影響,狹義相對論即可解決。

如果是在飛船的參考系內渡過一個小時,那麼你將會到達人馬座比鄰星,約5光年左右,然後返回。

從地球時間來看,你已經離開了將近5年,然後返回還要五年,也就是說地球上大概過了十年。

這是帶上加速和減速的情況下,因為飛船進入和脫離光速需要時間。

如果純粹以光速飛行一個小時,地球也可能過去了幾十萬年,完全看飛船的功率了。


分享到:


相關文章: