手機用戶54967453578
時間在流逝,不管是在光速還是超光速。
走一分就是一分,走一秒就是一秒。
離開100年,時間就真的走了100年。
景物以光速傳播,當人也以光速運動時,看到的景物就會定格。但這絕不代表時間停止,地球上的事依舊繼續,光速飛行的人也一樣繼續。
即使以超光速運動,能看到回放,不代表時光倒流,時間依然在流逝。
該發生的還依然會發生。
如果是光速飛出去50年,在光速飛回50年。
你會發現,前50年空間定格,貌似時間停止,後50年景物二倍速快進。回到地球的時候,一樣是100年。
所以,在醫學沒有改變,人的壽命沒有大幅提高的情況下,飛出去100年,回來的時候,所有相關的人,都……嗯……掛了。
小故事裡有大智慧
宇航員以光速離開地球100地球年,走時30歲,回到地球還是30歲!
根據狹義相對論,當物體的速度接近光速時,會有時鐘變慢的效應。而根據上面的式子測算,可以得到在接近光速的宇宙飛船上航行1個小時,就相當於14個地球年。因此,宇宙飛船離開地球100地球年,也就是航行了7.14個小時,回來的100個地球年當然也是7.14個小時。這個人的年齡只不過是增加了30歲加14.28個小時。因此,他當然還是30歲。但是地球上200個地球年過去了,他的同輩人早已去世,他的第第七代後代或許都和他一樣大了。
因此,我們不由得佩服愛因斯坦腦力的強大,他可以發現如此玄幻的相對論。使得人類可以利用這樣的理論去探測宇宙,發現宇宙奧秘。當然,現在人類現在還沒有達到這樣高的水平,可以製造達到光速的飛行器。相信到了那一天,乘坐這樣的宇宙飛船來回的宇宙飛行,甚至可以使人達到一種某種意義的長生不老的效果!
地震博士
這個問題好,給你用公式計算一下,你就明白了。
首先宇航員不可以以光速運動,因為宇航員有質量,相對論規定他不可能達到光速。
我們就按照光速的99%計算吧
其實在相對論中,時間是相對的,沒有絕對時間,如果沒有參照系,你不能說這十年是地球上的時間還是宇宙飛船上的時間。
題主既然說了100地球年,那我就按照地面的時間計算。
宇航員臨走設了一個時長100年的鬧鐘,而地球人觀察宇宙飛船上的時間可以按照時間膨脹公式計算。t=t'* (1-v^2/c^2)½。
t是地球人觀察飛船的時間,t'是飛船內的時間,等於100地球年,v=0.99c。於是t=100* (1-0.99c^2/c^2)½=709年。
一定要注意:這個709年是飛船內鬧鐘響的時候,地球上流逝的時間。而飛船內的時間就是鬧鐘走過的100年。
也就是飛船內是感受不到自己時間流逝變慢了。只要地球人觀察飛船才感覺飛船時間變慢。而反過來,飛船人30歲離開地球,當他再回到地球上,他的年齡都130歲了,而地球已經是出發時的700多年後了。
題主以為飛船以光速飛行,時間就靜止了,超光速就時光倒流了?其實這是無稽之談。相對論不需要有禁止質量的物體以等於或大於光速運動。
所以相對論不運行時間靜止,也不允許時間倒流。相對論只允許穿越到未來,不允許穿越到過去!
科學認識論
對於這個問題,就要考慮到相對論效應。首先一點,宇航員的速度只可能低於光速c。另外一點,如果宇航員以恆定速度v相對於地球運動,由於參照系發生了變化,宇航員所經歷的時間不再與地球人同步,前者的時間ΔT過得比後者Δt更慢,其關係如下:
根據上式,假設宇航員以光速86.6%的速度離開地球,在太空中飛行100年後返回地球。
如果這100年是宇航員所經歷的時間,那麼,當他回到地球時,他的年齡當然就是130歲(如果還活著的話),而地球上已經過去了200年。如果這100年是地球人所經歷的時間,那麼,當宇航員回到地球時,由於他的飛行時間是50年,所以他的實際年齡只有80歲。如果越接近光速,宇航員和地球人所經歷的時間長短差異就越大,計算方法是一樣的。
但如果我們考慮更加實際的情況,為了使宇航員活著,他的速度不可能從零瞬間加速到接近光速,也不可能從亞光速瞬間減速為零,這麼大的過載人體是無法承受的。這裡我們可以考慮宇航員以1g的加速度加速前半程,然後調頭以1g的減速度回到地球上。那麼,在飛行半程時,宇航員和地球人所經歷的時間ΔT和Δt的關係如下:
其中a表示加速度。
如果宇航員認為自己飛行了100年,那麼他回到地球后年齡顯然為130歲(如果還活著的話)。這樣宇航員認為前後半程的飛行時間都是50年,而通過上式計算可知地球人認為前後半程的飛行時間都是1.3×10^22年。所以宇航員返回地球后,地球上已經過去2.6×10^22年。可見,以恆定的加速度飛行足夠長的時間會造成極為顯著的時間膨脹效應。
如果地球人認為宇航員飛行了100年,那麼,宇航員自身所經歷的時間只有9年。所以當宇航員回到地球上時,他的實際年齡只有39歲,儘管地球上已經過去了100年。
火星一號
這樣回答你的問題吧,比如他從1900年離開地球,2000年回到地球,那麼對於他而言,時間可能只過去了幾分鐘;換言之,如果他從1900年離開地球,他駕駛著無限接近光速的飛船,他在飛船內很堅挺的活到了他的130歲,那麼回來地球時,地球可能已經公元190000年了(假設那時候人類還存在)
但我的理解是這樣:1,我們活在地球上,地球的自轉公轉是固定的,太陽每天東昇西落,一年四季春夏秋冬。2,構成我們人類的是分子原子電子,它們每秒都在高速的運轉著。
那麼問題來了,我們所感知的一秒,以及我們的電子,是在地球每天自轉公轉的速度下進行;那麼人在飛船已無限接近光速下的時候呢?顯而易見的是,無限接近光速的速度,是地球自轉公轉的很多倍。當我們無限接近光速時,那麼我們的原子電子與之前地球自轉公轉時,顯得就慢的很多很多,但我們身在這種速度下的時候,卻無法察覺出來。但是地球上的人觀察我們的時候(假設飛船透明,假設望遠鏡足夠清晰),他們就覺得我們的動作很慢。比如我們在飛船上煮了一碗泡麵吃完花了15分鐘,但地球上的人們用了150年才看完我們的這個過程。
需要聲明的是:以上的數字只是比方,並無實際計算過程。其實我不認為速度對時間會產生什麼影響,再快的速度也不會讓時間越快或者越慢。但,但,但(重要轉折說三遍)會對人體產生影響!!!
以上純粹私人觀點,憑藉著自己的愛好得出的結論!
手機用戶6317928095
如果談能回到地球,他還是30歲,但問題是他再也不能回到地球了。事實上是他不可能以光速離開地球,假設能以光速離開,那他肯定回不來了!
有點懵?
其實也不難理解。愛因斯坦狹義相對論中早已表明,速度夠快時“時間膨脹效應”會非常明顯,當速度越來越接近光速時,時間就會變得越來越慢,單純從數學上假象分析,當達到光速,時間就停止不動,當然這裡的停止是相對地球時間來說的。
也就是說,光速飛行的宇航員時間停止,而地球時間無限快的速度向前流逝,如此一來,不要說離開100地球年,就算是離開一秒,地球上的時間也同樣過去了無限長!
而地球的壽命是有限的,所以光速飛行的宇航員無論如何也回不到地球了!
事實上,宇航員不但回不到地球,他也再也不能回到宇宙了,言外之意光速飛行的宇航員已經不屬於我們所在宇宙的時空結構裡,他會身處完全不同於我們的時空裡,永遠回不來了!
但宇航員本身就是我們宇宙的一部分,他所到的任何地方也會屬於宇宙,矛盾就此產生,一切都要歸根於最開始的假設:宇航員以光速飛行,本身這個假設就不成立!
所以說,宇航員只能以非常接近光速的速度飛行,如此一來他離開100地球年後再回來,可能只有31歲,只要速度足夠快就可以做到!
宇宙探索
以光速離開100“地球年”回來後的宇航員年齡是不會有變化的,因為100地球年對光速飛行的宇航員來說就是幾個小時而已,也就是說宇航員在飛船上睡個覺,地球上就已經過去了一個世紀,頗有“天上一天地上一年”的味道。
造成這種原因的就是愛因斯坦的廣義相對論,廣義相對論認為物體的運動速度越快,時間流逝速度就會越慢,我們現在衛星上的時間要比地球上的時間慢一丟丟。
如果一個飛船的運動速度達到光速,那麼裡面宇航員的時間在地球上的人看來就是停止的,但是宇航員本身的時間還是正常流失的,只不過地球上的人看不出來而已,也就是說宇航員如果以光速飛100年的話,一樣會老死。
但題目中是100地球年,而光速飛行下的宇航員就可以利用時間膨脹效應在幾小時內穿越到100地球年之後。
不過題目中的光速離開100個地球年永遠都實現不了,因為我們的宇宙中除了光以外沒有任何物體可以達到光速,只能無限接近而不能到達,但無限接近光速和達到光速對宇航員穿越到未來都沒有什麼影響,如果無限接近光速飛行,那麼也能在幾個小時內穿越到100個地球年之後。
廣義相對論也只能我們穿越到未來,想製造出時光機回到過去的話,人類這輩子估計只能在夢裡實現了,畢竟我們宇宙的時間箭頭是不可能倒著走的,你不能讓已經變成碎片的杯子自動恢復原狀。
宇宙探索未解之迷
如果真的用光速代入狹義相對論的時間膨脹公式,那麼宇航員的年齡確實沒有變。但這並不合理,因為宇航員以及他所在的飛船是具有質量的,因此限制了他們達到光速,頂多是無限逼近。
下面這個就是狹義相對論的時間膨脹公式
其中△T是宇航員經歷的時間,△t是地球經歷的時間(100年),v是飛船速度,c是光速
由於v是無限接近光速的,所有根號式的極限是零,因此宇航員經歷的時間也幾乎是零。
雖然這些結論看似違背常識,但這就是邏輯加數學推演出的結論,並且都是有實驗支撐的(不過當然不是那種星際航行),並且狹義相對論也可以和量子力學統一到一起。
我們常說的相對論與量子力學不可融合,是指廣義相對論和量子力學的矛盾 ,就比如引力的解釋,廣義相對論認為那是時空彎曲的表現,而量子力學則認為存在引力子,雖然目前一直沒有被測驗發現。所以目前描述宇宙最好的理論依舊是廣義相對論。
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賽先生科普
《相對論》是相對正確的,但是存在絕對的荒謬。時空是不能彎曲、摺疊、逆轉的。宇航員以光速離開地球100年,當飛船回到地球時,宇航員已經死了。
為什麼會這樣呢?因為,速度的快慢,不會改變時間的快慢,改變的是空間的相對遠近。《相對論》本身有巨大的缺陷,當達到光速或超過光速時,空間可以扭曲、時間可以變慢。而這個命題是不能被證實的,即便可以通過數學計算,那也是有明顯的邏輯錯誤的。
無論是地球年,還是月球年,不過都是一個時間單位,都是可以換算的。而基本時間單位秒,是按光速設定的。設定基本時間單位後,地球年、月球年都可以轉化成基本單位“秒”。時間是不能彎曲或者摺疊的,空間也是不能彎曲和摺疊的,光、引力場是能夠彎曲和摺疊的。
光線和引力場的彎曲,不能說明時空彎曲了,這就比如光進入水裡發生了折射,你不能說水摺疊了。當日食發生時,光和引力場彎曲了,有物理學家以此證明時空彎曲了,果真如此嗎?當然不是,時間和空間並沒有彎曲,彎曲的是“光”和“引力場”。
由於,“光”和“引力場”彎曲以後,它們所走過的空間距離被拉長了,而速度沒有改變,所用的時間也增加了。物理學家誤以為“時空”彎曲了,因此而證明愛因斯坦“時空彎曲摺疊”理論,實在是很荒謬。
因為時間不能彎曲摺疊,時間是永恆的,時間不會停頓也不會逆轉。因此,時空是不能被穿越的,過去的時空永遠不會回來。我們曬到的光陽,是即時的陽光;可我們看到的太陽,是八分鐘前的太陽。
冷清先生
假設條件成立,宇航員以光速離開地球100年,走時30歲,回到地球他依然30歲。
一個飛行員假如真的以光速離開,地球上不管過多少年,千年萬年,在宇航員回來後,對他本人來說就跟沒有離開一樣,因為他的時間停止了。對他來說甚至來不及眨下眼睛,眼前的一切都變了樣子。
在他看來,地球的變化比電視畫面的切換都要快,因為他根本就沒有離開,也沒有經過哪怕0.000000000秒,一切都是突然的改變。
稍微調整下題主的問題,因為即便是在理論層面上問題中的假設也不成立。假設宇航員以無限接近光速離開地球100年,走時30歲,回到地球他的歲數是?
說歲數不恰當,用時間來說比較合適。
比如你就是那個30歲宇航員,乘坐一艘無限接近光速的飛船離開地球,在你離開時和自己的妻子、剛出生的兒子拍照留念。
飛船起飛後,你給自己倒上一杯茶水,悠閒的剛喝下一口,飛船內的智能系統提醒道,“飛船旅行結束,已回到地球”。
你有點驚訝,帶著疑惑走下了飛船。瞬間被眼前的一切震驚了,前來迎接你的是個70多歲的老者。老者手中拿著一張泛黃的老照片,照片上的人正是你剛才不久和妻子兒子的合影。
你看那個70多歲的老者相貌和你有些相似,但還是問道:你是誰?照片怎麼在你手中?
那老者說道:照片上的人是我的爺爺奶奶和父親。
經過核對,你發現這個70多歲的老者是你的孫子,而你的妻子和兒子早就去世了,因為你只是喝了一口茶水的時間,地球上已經過去了100年,兒子長大、結婚、生子,並把照片傳給了他的兒子,就是在這裡等你的老者。
你不服,不相信眼見的事實,你以為你穿越到了未來世界,或者穿越到了平行宇宙,這一定不是你原來離開的地球。
所以你再一次的啟動飛船,這一次你命令飛船多飛一會兒再回去。
這一次你喝了好多口茶水,直到將一杯茶全部喝光,飛船的智能系統再一次傳來提示音:旅行結束,已回到地球。
你懷著忐忑的心情走下了飛船,當你再一次看到眼前的景物時,震撼的場面實在接受不了,因為你來到了一個滿目瘡痍的世界,沒有人類,也沒有大型的生物,只有一些醜陋的蟲子在地上爬來爬去,在低空嗡嗡的飛過。
你回到飛船,質問飛船智能系統是不是又搞錯地方了?
飛船系統告訴你,地球已經過去了幾千年,在離開不就,某島國偷偷的製造了好多核武器,軍國主義復發,引發了全球核戰,毀滅了所有的人類,大型動植物,只剩下了生命力頑強的蟲子,和低矮的植物。
你實在接受不了這個事實,對飛船大吼:我要回到過去,回到一杯茶前的那個地球。
飛船智能系統冷冰冰的回道:是在抱歉,要想回到過去,必須使飛船速度超越光速才可以,目前只能以無限接近光速的速度飛行。
你瞬間崩潰,萬念俱灰,大罵當初製造這飛船的科學家,更加懊悔主動申請當第一個試飛員。