風雨飄搖11105021

其實乘坐接近光速飛船的例子，在物理學歷史上還真有，還讓愛因斯坦費了很大的腦筋，最後廣義相對論的提出才得以解決，這個例子其實很有名就叫做雙生子佯謬。

不過，問題的關鍵其實不在雙生子佯謬上，按照題主的說法，這個問題反倒是應該集中在“1分鐘上”。

要知道光速c=299792458m/s，如果以地球上的人為參照系，那飛船上的人要在不到1分鐘內，完成加速到光速，再加速為0，再掉頭，或者是加速到光速，拐個超大的彎再後實現掉頭。（這裡我還不計入它回到地球得停下來，得再實現一次從光速減速到0。）

講真，要成這麼複雜的過程，1分鐘其實是夠嗆的，這個加速度至少得幾十萬個重力加速度的量，人能承受住10個重力加速度就很不錯了，而且不要說人了，這個是飛船得是什麼材料才扛得住呀，還是一加速就散架了？這是船毀人亡的節奏啊，命都沒了，還咋見得到家人了？

如果是以飛船內的一分鐘來算，其實上述的問題也同樣有，也要經歷人和飛船無法承受的加速度。那如果我們設定，所有的加速和減速都是瞬間完成轉換的（當時這現實中不可能）那這時候地球要上的時間，可以根據狹義相對論的時間公式來算（就不去考慮廣義相對論帶來的效應了）如果是0.99光速，地球上就是7分鐘。0.9999光速，約為71分鐘，以此類推下去，越接近光速越接近於滄海桑田。

鍾銘聊科學

這個問題的關鍵在於時間，1分鐘是相對於誰而言，分兩種情況：

①這1分鐘是地球上的時間，也就是說地球上家人只需等待1分鐘，然後飛船就回來了，結果就是家人團圓。

但結果真的是這樣嗎？這裡有一點不能忽視，那就是加速度，因為飛船需要在一分鐘內完成出發和返回兩個過程，因為飛船需要在短短數十秒內經歷極強的加速度影響。

而這個加速度的下限值就是五百萬米/秒^2，結果顯而易見，飛船因為極高的加速度而導致整體破碎，內部人員直接死亡（就算不破裂，內部人員也得死亡，因為這個加速度相當於51萬倍重力加速度）

②這一分鐘是飛船內部的時間，這就需要考慮狹義相對論的影響了。雖然飛船內部只過了一分鐘，但因為時間膨脹效應，外部世界的時間在飛速流逝，這個流失的速率和飛船速度成正比，越是接近光速，那麼外部時間就流逝的越快。

有可能是飛船內部一分鐘，地球上已經過去了一小時、或者一個月、甚至一萬年，如果願意的話，一萬億年都是可以的，當然了，宇宙的命運走向就不考慮在內了。

那麼結論就是：不論這1分鐘是誰的時間，都沒有好結果，要麼坐飛船的人死亡，要麼地球上的家人老死。

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賽先生科普

理論上，在接近光速飛行的情況下，不管是飛船上的人過了1分鐘，還是地球上的人過了1分鐘，他們的家人都還建在，而且幾乎沒有什麼變化。

這個當然要看他家人的狀態了，如果他家人在瀕危狀態或者出現了意外，就另當別論了。

在愛因斯坦狹義相對論中，時間有膨脹效應，也叫尺縮鐘慢效應，就是說在速度很快的慣性參考系中，距離會縮短，時間會變慢。如果速度達到光速，即每秒約30萬公里時，距離成為0，時間將停止。

根據這個公式計算，速度越快時間膨脹越明顯。速度不快時，這種膨脹很難觀測到，所以可以忽略。一般來說，至少要達到光速的10%，既每秒鐘3000公里，時間膨脹才有意義。

題目提出接近光速，也就是說光速的99%以上，這時候的時間膨脹效應就比較明顯了。

根據公式計算，在飛船中航行的人，達到光速99%，尺縮鐘慢效應將會縮短7倍；達到99.99%，時間將會縮短77倍。以後小數點後面每增加兩個9，時間膨脹就會上升一個數量級，達到光速的99.999999999999%時，飛船裡的人比地球人時間將會慢700萬倍，也就是說，飛船人過了一年，外面已經是700萬年了。這可比修仙傳說中“山中方一日，世上已千年”的時間差距還要大近20倍啦。

當然從理論上來說，有質量的物體不允許達到光速。如果是以光速飛行，飛船裡乘員的時間將不會流逝，因為不管到哪裡距離都變成了0。這樣的話，他們要過完這1分鐘，永遠也過不玩，天荒地老宇宙毀滅，這一分鐘也還沒有過去。

幸好愛因斯坦弄了個狹義相對論，不允許有這種現象出現，否則動量變成無限大，整個宇宙也沒有這艘飛船的質量大，怎麼可能呢？這本身就是個悖論。

題目是以接近光速飛行1秒來限定的，那麼按照前面達到光速14個9來計算，飛船裡1秒，相當於地球上700萬秒，一天86400秒，700萬秒就相當於地球上87天，一個健康人應該等個87天沒什麼問題吧，因此這個飛船裡的人無需擔心回來看不到家人了。如果家人保養得好的話，也幾乎看不到什麼年齡差距。

但如果在速率後面再加4個9，就很難說了，加6個9就基本沒可能看到了，因為天上1分鐘，地球已經過去200多年了。

這都是扯淡的說法，實際上人類完全無法在1分鐘內達到接近光速的航行，也無法在1分鐘內又能夠剎車停下來。

前面有朋友說了，這種加速度別說辦不到，如果真的這樣會導致飛船分崩離析，裡面的人連渣滓都剩不下了。

所以任何這種想法都只能是臆想，吃飽了撐的。時空通訊也吃飽了撐的，才來這裡說這樣的問題。

就是這樣，歡迎大家吃飽了都來說說。

時空通訊

這個問題乍一看與某人乘坐國際航班到大洋彼岸的美國出差三天，當他處理完事務返回國內時能夠見到其家人。但是這個問題並沒有這麼簡單，因為它涉及到加速度、光速運行以及時間靜止等一系列問題，主要可以從以下三個方面分析：

1、對於地球上的家人而言，如果不考慮其他不利因素的影響，這個人能夠乘坐光速飛船飛離地球到達1分鐘之外的太空（約等於地球到火星最近距離的三分之一），並能夠安全返回地球，同樣需要1分鐘，相當於這個人一共離開了他的家人2分鐘，也就是說這個人僅僅是到太空遨遊了1分多鐘而已，而當他回到家中時，由於他的離開時間非常短暫，其家人也並未察覺他有過外出活動。

2、假如不考慮太空剎車等制動環節，公式推導均為點到點的瞬間進行，在這種情況下從速度為0加速到約300000千米每秒，人體能否經受得住。根據勻加速度運動公式（若動點的速度v1經t秒後變成v2），可以計算出該飛船的加速度a=300000000米/t²。

而這種加速度幾乎是人體能夠承受的最大重力加速度31.25g（1g相當於9.8米每二次方秒，約為306.25米/秒的二次方）的98萬倍，估計這個人在這樣的加速度環境裡身體早已極度變形了吧！

3、如果結合了愛因斯坦的狹義相對論，這個問題就變得更有意思了，由於飛船速度接近了光速，就會產生時間膨脹 、長度收縮或時光靜止等現象，這個現象就好像是“刻舟求劍”一樣，或許你只是理論上前行了1800萬千米，但再回頭時可能就是真的物是人非了，因此很有可能見不到家人了。

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地理那些事

這個問題其實本身問得就有問題，問題關鍵在於這一分鐘是相對於地球上的人來說還是宇宙飛船上的人來說，相對參考系不同，所得到的答案也是不同的。

如果這一分鐘是相對於地球上的宇航員的家人來說的話，那麼過去的一分鐘對於地球上的人來說就是一分鐘，在地球上過去的這一分鐘裡，對於地球上的人來說，他們不知道身處太空飛船之中的宇航員，以光速飛行了多遠，飛行了多久，甚至是飛到哪裡去。

但是對於宇航員來說，他只是駕駛著光速飛船飛行了一段距離，然後他又回到了地球上，而此刻距離他從地球出發剛好過去了一分鐘的時間（地球時間）。在地球上過去的這一分鐘時間裡，地球上的人不知道他去了哪裡幹了什麼，他也不知道地球上他的家人幹了什麼，但是一分鐘之後他回到地球，他還是可以見到他的家人，而且一分鐘時間裡他的家人幾乎不會有什麼變化。

但是如果這一分鐘是宇航員自己的時間的話，那麼就有意思了，首先就是如果他的速度達到了光速的話，那麼他將不會再有時間概念了，簡單點來說，根據相對論我們知道，一切有靜止質量的物體其速度都不可能達到光速，只有光運動的速度才是光速，一句話，宇航員的速度想要達到光速的話，那麼就只有一種可能，那就是宇航員變成光，所以說，題目本身是不嚴謹的，但是就事論事。

根據相對論推論，如果速度達到了光速的話，那麼時間就會靜止，換一句話來說，對於宇航員來說，時間概念已經不存在了，所以說，無論是一分鐘，一年，甚至是一萬年對於宇航員來說是沒有區別的，所以當他重返地球的時候，地球很可能還是他出發時的那個樣子，也有可能是過去了很多年，甚至是地球都不復存在了，所以說他能否見到他的家人是一件無法被確定的事。

鏡像宇宙

如果真的以接近光速的飛行速度飛行1分鐘，那麼此人大概率還是可以見到其家人的。而且其家人的衰老程度，和此人接近光速的程度呈正相關。

按照時間變慢公式：

1.比如此人以0.99光速飛行1分鐘，則地球上只過了7分鐘。

2.此人以0.9999光速飛行1分鐘，則地球上過了71分鐘。

3.此人以0.99999999光速飛行一分鐘，則地球上過了5天。

4.此人以0.999999999光速飛行一分鐘，地球只過去了15.5天。

速度再大點，已經超出了計算器計算能力。不過，要想讓地球時間和飛船內時間比再大點，比如飛船1分鐘，地球100年，這樣宇航員肯定見不到其家人了。如此巨大時間比，要求飛船的速度基本上要無限接近光速（後面0無數個9）。而題目中只是說接近光速，所以速度應該和光速還有一定差距，這種情況下，地球的時間並沒有快多少。

另外，如果飛船是以曲速引擎的形式飛行，這種情況下，飛船不會經歷時間膨脹效應。飛船內部時間流速和地球一樣，所以飛船飛一分鐘，地球上也剛好過了一分鐘，沒有什麼變化。

科學探秘頻道

1971年，物理學家喬伊·哈夫勒和理查德·基廷做了一次檢驗愛因斯坦狹義相對論的實驗，他們將精密的4個原子鐘放在了普通的民航客機上，等飛機航行結束停下來之後與地面的原子鐘進行對比，發現確實是慢了59納秒，雖然微乎其微，但是在精密的原子鐘下，這些細微的差距也無法遁形，結果證明了愛神的理論是對的，運動速度變快，時間流逝變慢。

（時間膨脹）

題目說，接近光速的飛船，這個可比民航客機快得太多太多了，那麼時間膨脹效應就非常的顯著，但是回答問題前需要搞明白，你這個“飛行一分鐘”是哪裡的一分鐘，是地球的一分鐘，還是駕駛員的一分鐘？

如果是駕駛員的一分鐘，我們假設飛船以99.99999999%c的速度飛行，駕駛員的時鐘過去了一分鐘，那麼地球那裡過去了多久呢？

（題主駕駛的接近光速的飛船）

根據相對論公式可以知道，地球那裡過去了70710分鐘，摺合成49天，也就是說，駕駛員的手錶過去了一分鐘，地球上的手錶過去了49天。

如果這個“一分鐘”是地球上的一分鐘，那本題就沒有討論的意義了，當然能見到家人啦。

由於上面代入的速度v並不大，如果是99.999999999999999999999（.......）%c的速度的話，當你開著飛船感覺上是過去了一分鐘，實則在地球那裡已經過去了一萬年，真是一眼萬年啊！

看見木有，速度快時間就流的慢，大家還在等什麼呢？趕緊行動起來吧，我先跑為敬，怎麼著也得多活個0.59納秒啊，哈哈，不吃虧~~~

科幻船塢

這個問題先完全從理論上來討論：

在牛頓時代及其之後很長的時間內我們都認為時空是絕對的，你我的時間是相同的，跟速度無關跟引力場無關。但是上個世紀之初愛因斯坦提出了相對論，打破了牛頓的絕對時空觀，時間和物體本身的運動速度和所處的引力場都扯上了關係。

狹義相對論中認為物體的運動速度會影響本身的時間流逝速度，運動速度越快時間流逝速度，這種現象又被稱為速度時間膨脹效應。這就是本問題要應用的原理；除此之外廣義相對論中認為引力場會影響時間的流逝速度，在《星際穿越》中出現的主角所去星球一小時等於地球上七年就是這個原理。

相對論關於光速：

有靜止質量的物體運動速度達不到光速，信息的傳遞速度不能超光速。問題中所說的飛船隻能理論上無限接近於光速，那麼這一分鐘的時間就可以有如下兩種解釋：

1.一分鐘指地球時間

在這種情況下乘坐接近光速的飛船飛出去一分鐘，那麼返回地球時地球上也過去了一分鐘，所以還是可以看見家人的。

2.一分鐘時間指得是飛船中的時間

如果是在這種情況下，由於飛船內的時間是“膨脹的”，飛船內的度過一分鐘，地球上可能已經過去了一個小時、一個月、一年又或者是一億年。這要取決於飛船的速度到底有多接近光速，如果無限接近於光速，那麼對於地球上來說將是“永恆”。

答案就到這裡了！

圖/來自網絡侵刪

科學黑洞

能見到。如果深入瞭解相對論，我們會發現相對論的可愛。相對論告訴我們，光速下時間靜止，接近光速，時間只會變慢。

相對論的時間公式並不複雜，很容易算出高速運動中，時間膨脹的倍數。0.9c（0.9倍光速），時間膨脹2.3倍，0.98c，時間膨脹5倍，0.99c，時間膨脹7倍，0.999c，時間膨脹22.4倍。

0.999c夠接近光速了吧？飛船中一分鐘，地球上23分鐘不到。繼續增加速度，就不是接近光速的飛船，而是無限接近光速的飛船。

雖然按照相對論，光速下時間靜止，但是接近光速時，時間變慢的影響並不會生離死別。宇航員可以放心地執行任務，只要時間不要太長。

飛魚科普

當然可以，出去一分鐘，回來一分鐘，一共就過了兩分鐘嗎！

關鍵字: 佯謬 雙生子 地球