为什么一个人的运动速度到了光速,时间就变成了静止的呢?

飞龙在天9783



运动速度越快时间就会越慢,这种看起来违反常理的现象的确是真真切切一直发生在我们宇宙中的,爱因斯坦只不过是第一个意识到这个现象的地球科学家,他把这种时间膨胀效应写在了自己的狭义相对论中。

光速不变是狭义相对论的基石之一,但这个由麦克尔逊和莫雷做实验得到的结果在过去几百年间一直没人意识到,“以太”这种错误的想法一直统治了物理学数个世纪。


当爱因斯坦用光速不变重新推导之前的理论然后得出狭义相对论时,“时间”这一古老而又神秘的概念就又被人类揭开了一层面纱。不过狭义相对论里除了时间膨胀外还存在着质能相当方程,因此有静止质量的物体在逼近光速的过程中自身质量会变成无限大,所以说除光之外的任何有静止质量的物体达到光速都是伪命题,连科幻小说中的光速飞船也只是无限接近光速而已。

所谓的“时间静止”也好“时间变慢”也罢,这些现象都是在低光速状态下的观察者们看到的,对正在以接近光速运动的人类来说他自己是感觉不到时间流逝速度异常的,因为飞船内部的他仍然生活在正常光速下。


不同运动状态下的人对时间的感觉是完全不一样的,甚至可以说地球上每个人都有自己的时间,同样一天都是24个小时,但是地球上的24小时和近光速飞船以及黑洞周围的24小时是完全不同的,毕竟后者经过24小时之后地球上可能已经过去了几十年甚至上百年。


宇宙探索未解之迷



一个人到达光速时间会停止这是有科学依据的,其中包括相对论中的相对时间和光速不可超越。

光速不可超越是爱因斯坦用质能方程求出来的一个解,爱因斯坦发现一个物体的运动速度越大,质量就越大,需要的加速度消耗的能量就越多,因此爱因斯坦在质能方程中得出结论,任何有静态质量的物体都无法等于或超越光速,只能无限接近于光速。

而爱因斯坦在相对论中提出的相对时间表示,在引力越大的地方时间就会变的越慢,而在引力小的地方会比在引力大的地方时间过得要快,在地球底面上要比外太空GPS卫星上的引力要大,所以外太空的表每天要比地球地面上的表要快38毫秒。

因此我们就得利用相对时

间来纠正地面上的时间和GPS卫星上的时间,让两者的时间保持一致。

那么现在我们知道了一个物体的速度越快,质量就越大,引力就越大。而引力越大的地方时间会越慢,在一个有静态质量的物体到达光速,那么它自身的质量已经无限大了,所以说引力也是无限大,所以在达到光速之后自身的时间就会停止。
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这个为什么是不成立的。首先,人是不可能以光速运动,因为根据狭义相对论,静质量不为零的人只能以低于光速的速度运动,否则需要无穷的能量。在宇宙中,并不存在光速参照系,所以也就没有时间停止之说。

狭义相对论的动钟变慢效应很容易被误解,这里举个简单例子来稍作说明。如果有一对双胞胎兄弟甲和乙,甲搭乘太空飞船飞往宇宙,乙则一直待在地球上。根据狭义相对论,在乙看来,甲在快速运动,那么,甲的时间就会相对于乙变慢。并且甲的飞行速度越快,时间过得越慢。

如果乙用望远镜观测飞船上的情况,他会看到甲的动作十分缓慢,时间在甲身上的流逝速率显得很慢。不过,这只是乙所观测到的现象,并非甲的真实感受。对于甲来说,飞船上的时间没有变慢,一切照常,一小时只能当一小时用。时间的相对性是相对于别人,而不是自己。

如果太空飞船的速度足够接近光速,当甲乘坐的太空飞船回到地球上时,时间变慢效应就会体现出来。具体可以通过如下的公式来进行计算:

ΔT表示太空飞船上的甲所经历的时间,Δt表示地球上的乙所经历的时间,v表示太空飞船的速度,c表示光速。

假设太空飞船的速度为光速的94.28%,则可以得到3ΔT=Δt。如果甲觉得太空飞行的时间只有1年,那么,当他回到地球上时,他会看到,地球上的时间其实已经过了3年。在地球上的乙看来,甲不是去年离开地球,而是在三年前离开地球。

另外,可能有些人会想了,既然运动是相对的,太空飞船上的甲也可以认为自己是静止的,地球相对于他在移动,那么,地球上的时间应该会变慢才是。那么,究竟是谁的时间变慢了呢?

这个双生子佯谬非常著名,曾经被用来反驳狭义相对论。不过,这个佯谬并不成立。因为太空飞船并非一直匀速运动,它在离开地球和回到地球上时需要经历加速和减速的过程,而这个过程是绝对的,所以时间变慢的是飞船上的甲,而不是地球上的乙。另外,也可以通过闵可夫斯基空间的世界线来进行解释,这里就不再展开。


火星一号


不存在这样的说法,我觉得题主歪曲了相对论。

相对论的基础假设

首先,相对论的基础假设是光速不变原理,根据这个原理我们可以推出这样的结论,物质、信息、能量的极限速度是光速,这是无法超越的。而人呢?其实人根本无法实现光速,这是因为人的静止质量不为0,如果非要加到光速,那所需要能量就是无穷大,所以这不是明显的悖论么?所以,其实人只能低于光速运动。这是不能被改变的,一旦被改变,相对论本身就被证伪了,如果都被证伪了,关于时间的那些效应也就不存在了。


时间的变化是相对的

其实,其实题主并没有搞清楚钟慢效应,实际上,时间膨胀的程度是相对而言的,相对论的内在含义是,光速的是绝对的,时空是相对的。

所以,速度快的运动物体和比它速度慢的运动物体来说,他的时间膨胀了,但是他自己感受自己的时间是正常的,一秒还是一秒。只是他这里过了一秒,别人那可能过了一年。而别人那感受时间也是正常的。所以,这里并没有谁的时间停了下来。


钟铭聊科学


目前为止没有任何理论说明运动速度达到光速时间静止,之前还看见有人侃侃而谈根据相对论超光速可以实现时间倒流,殊不知这是完全错误的。

首先按照爱因斯坦的相对论就不允许有静止质量的物体达到光速,信息的传递速度也不能超光速。简单的理解可以根据质能方程来看一下,有静止质量的物体加速需要提供能量,但是如果想要物体达到光速,那么所需要的能量是无穷大,这在现实生活中是不可能的。


爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论都有时间膨胀效应,物体的运动速度和所处的引力场大小都将影响时间流逝速度,例如在《星际穿越》中发生的另外一个星球上的一小时等于地球上的七年就是引力大小影响了时间的流逝速度。因为另外一个星球是在绕着超大质量黑洞运转。

而物体的运动速度也会影响自己的时间流逝速度,这就是狭义相对论的时间膨胀效应。这是爱因斯坦发现的一种宇宙真理,但是一个人速度理论上来讲永远都不能达到光速,但是可以无限接近于光速。那么时间的流逝速度无限接近于零,如果在地球参考系看高速运动的人他是在做慢动作的,一个眨眼一个转头都可能用掉地球上的几年几十年。但是对于这个高速运动的人自己来说,他并没有感觉时间变慢了一切照旧进行。


也就是说时间是相对的,每个人在自己的参考系中有着自己的时间流逝速度,只有在对比的时候才会看出来时间是变慢了或者是变快了。


图/来源网络侵删


科学黑洞


一个人的运动速度达到了光速,时间就静止了吗?

从相对论的角度上理解,这似乎没有问题!但仔细考虑下,其实这个结论的问题非常大,因为有可能片面的理解了狭义相对论中时间与观测者之间的关系,那么我们简单的来讨论下,当一个人运动速度达到了光速时,时间到底静止了没有?

光速时间真的就停止了吗?

如何证明光速飞船中的时间是停滞的?其实一个三角函数就能证明!但我们今天讨论的并不是这个结果,而是谁看起来时间是停止了?钟慢效应公式大家都知道,理解起来也不难!

当U=C时候,t=∞时间停滞了,但问题也来了,公式是死的,但人是活的,这个时间计算公式却是针对观测者来说的,当我们以一个观测者的身份来介入时上述公式是成立的!假如此时有一具望远镜能够看到这个光速离去的人,能吗?真能,但你看到永远都是离去的那一刹那的画面,停滞了,犹如照片!不过你啥也看不到,因为我们忽略了光谱的红移,根据计算只要达到十几万千米,紫外光谱即频移到红外光谱内,原先所有的可见光都将不可见,而我们周围的世界绝大部分在紫外或者以上的光谱是极少的,除非超高温物体!

那么飞船中的人呢?他们的时间真的就停止了吗?其实并不是,因为地面观测者对于他们来说没有任何影响,说严重点生老病死,简单一些吃喝拉撒一个都少不了,只是问题是,光速飞船上的所有动作都会在观测看来延伸至无限长,也许到宇宙尽头都还没完成这个动作!

那么到底是谁的时间静止了?

其实谁的时间都没静止,飞船上的钟表照样一分一秒的过,而乘员也会逐渐老去,不小心割伤手仍然飙出血,与地面上不会有任何区别!而地面上观测者就更不用说了,我们所有人都是观测者,那么我们时间停滞了吗?明显没有!

所以时间静止只是一个相对而言,为啥叫相对论?也许这就是一个原因之一哈!所以凡事不要求绝对,世上本没绝对的东西,不过可能光速真是例外,这玩意儿不随参考系改变,当然光速不变的事实在100多年前就已经被证明了,有兴趣的可以去了解下迈克尔逊-莫雷实验对于光速不变的证明!


星辰大海路上的种花家


可能你的理解有些偏颇,狭义相对论的钟慢效应是说当你运动速度变快了的时候,你的参考系所在的时间流逝就会越慢,而且随着你的运动速度越快,时间流逝就越慢,但是在狭义相对论中并没有说达到光速时间静止这回事,这个是一些人对于理论公式的主观外推,一切物质运动的速度是无法达到光速的。

有人说时间变慢了,这是怎么一回事?

就是指,如果你和你的双胞胎哥哥同时出生,如果作为哥哥的你登上了接近光速的飞船,弟弟留在地球上,30年之后回来,你的年龄可能只有15岁左右,是个少年,而你的弟弟就是实打实的30岁了,在年龄上已经可以当你这个哥哥的叔叔了。

这种钟慢效应到底只是理论还是已经被实验验证了的科学理论呢?

没错,钟慢效应已经被实验证实了多次,举个栗子,1972年,物理学家理查德·基廷和乔伊·哈夫勒将四个铯原子钟放在了民航客机上,经过了一段时间的飞行,发现飞机上的铯原子钟比地面上的原子钟慢了59纳秒,可以看出,钟慢效应是可以表现在我们的日常生活中的。

但是这种效应在速度低的时候表现的微乎其微,可以忽略不计,所以以奔跑来延长寿命的网友们可以歇歇了,就算你的一生都在奔跑,也不会比别人多活一秒钟。

对此你有什么看法呢?欢迎在下方留言探讨。我是科幻船坞,热爱科学、喜爱科幻,感谢大家的阅读,本文图片来自于网络,侵删。


科幻船坞


时间上的静止,就我个人的观点认为,这是不可能的。这不可能的原因是我们不可能达到绝对零度,而并非被大家所认知的那种达到光速,时间静止,超越光速,时间倒流的现象。

以前,人们认为时间是绝对的,任何宇宙空间中的时间都是相同的。可是后来时空弯曲的概念出来后,人们又开始相信,时间是相对的,即是会出现一些空间的时间快,而一些慢的现象。那么既然相对的时间概念出来了,一个人运动速度达到了光速后,是否也就会出现时间静止的现象呢?其实,对这个静止的现象,在我个人看来只不过是一种视觉上的延误而已。

本质上说,一个人在以光速飞行的过程中,它的时空会被压缩至一个点,而这个点的时间跟其他的时间,那是不一样的。这就跟黑洞因为大质量使得时空弯曲,最终导致黑洞附近的时间变慢,甚至是静止一样,都是属于一样时空上的压缩。这种压缩只能相对于其他没被压缩的参考者来说,他的时间是静止的,而对于处在压缩空间内的人来说,他的时间依旧还是原来的时间,他们丝毫不会感觉到自己的时间会在变慢。

因此,无论是用黑洞的大质量而致使的时空弯曲还是以光速飞行而导致的时空压缩来讲述时间的问题都只能是一个相对的问题,而不会使得一个人的真实时间在变慢。


民科小才女


首先,“达到光速(假设可以)时间就静止了”这句话是不对的或者是不严谨的,很容易使人产生于误解!

爱因斯坦的相对论早已表明任何有静止质量的都无法达到光速,况且宇宙中也不存在光速参照物!同时,相对论中最基础的两个字是“相对”,而对相对论不了解的人恰恰是忽略了这两个字!

相对,什么意思?很简单,就是相对别的事物!所以“达到光速时间静止”这句话应该改成“达到光速时间就相对静止”更为严谨!

举个例子,你乘坐飞船以非常接近光速的速度飞行,我在地球上,假设我能看见你,我就会感觉到你的时间流逝速度非常慢,也就是说你的时间相对我变慢了!而我的时间相对你变快了!

不会你自己感觉到的时间就是速度并没有变化,你在飞船上感知到的一小时与在地球上感知到的一小时并没有区别,你吃一顿饭仍旧会花费10分钟左右的时间!

有人可能会说,在地球上的我相对飞船的你也是接近光速飞行,为什么时间没有相对变慢呢?这就是著名的“双生子佯谬”,这里就不再详述了,简单说,看谁在运动的过程中对周围时空造成影响,或者看谁经历了真正的加速减速过程!


宇宙探索


人是无论如何都不可能实现光速运动的,时间停止和时光倒流都是不可能的事情。

爱因斯坦相对论修正了牛顿的机械时空观,使得时间概念再次成为科学家、哲学家,乃至大众的热议话题。可是,什么是时间呢?时间是过程的度量,时间不是独立的存在。

比如,我们每个人从出生到死都要经历一个过程,这个过程是我存在的时间。脱离我的存在和经历的纯粹时间是不存在的。严格来说,世界表现为时间和空间,而不是世界在时间和空间中存在。

世界上万事万物都有自己独立空间与时间,所有事物的空间与时间构成为世界的时间和空间。所以,所谓的时间和空间只是事物及其存在的度量。

人与人寿命长短不同,就是各自时间的不同。地球自转的周期,公转的周期,月亮公转的周期,万物不同寿命,在这些过程度量与比较的过程中也形成了时间的概念,时间并不是自然界独立的存在。所以我只能说某某事物或过程的时间,而不能抽象去谈时间。

时光倒流意来着过程的逆向,而不是科幻小说里的穿越。太阳每天从东升到西落,时光倒流意味着从西落到东升。植物生长从种子发芽开始,生长、发育、开花、结果到死亡。而时光倒流意来着,植物可以从枯柴甚至天有中组合成植株,然后逆生长至种子。我们每个人都是从妈妈肚子里怀胎十月出生,然后经历一个生壮老已的过程入土为安,但时光倒流意味着死去的那些人,埋在土里的或火化了的,却可以从无生有,由死变活,伴随着殡葬的过程重新生人,然后逆生长,死老壮生,直至返回娘胎。

人们习惯常时光倒流想象成极美好的事情,并为此大作文章。我要告诉大家的是,时光倒流是绝对不可能发生的事情。


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