為什麼一個人的運動速度到了光速,時間就變成了靜止的呢?

飛龍在天9783



運動速度越快時間就會越慢,這種看起來違反常理的現象的確是真真切切一直髮生在我們宇宙中的,愛因斯坦只不過是第一個意識到這個現象的地球科學家,他把這種時間膨脹效應寫在了自己的狹義相對論中。

光速不變是狹義相對論的基石之一,但這個由麥克爾遜和莫雷做實驗得到的結果在過去幾百年間一直沒人意識到,“以太”這種錯誤的想法一直統治了物理學數個世紀。


當愛因斯坦用光速不變重新推導之前的理論然後得出狹義相對論時,“時間”這一古老而又神秘的概念就又被人類揭開了一層面紗。不過狹義相對論裡除了時間膨脹外還存在著質能相當方程,因此有靜止質量的物體在逼近光速的過程中自身質量會變成無限大,所以說除光之外的任何有靜止質量的物體達到光速都是偽命題,連科幻小說中的光速飛船也只是無限接近光速而已。

所謂的“時間靜止”也好“時間變慢”也罷,這些現象都是在低光速狀態下的觀察者們看到的,對正在以接近光速運動的人類來說他自己是感覺不到時間流逝速度異常的,因為飛船內部的他仍然生活在正常光速下。


不同運動狀態下的人對時間的感覺是完全不一樣的,甚至可以說地球上每個人都有自己的時間,同樣一天都是24個小時,但是地球上的24小時和近光速飛船以及黑洞周圍的24小時是完全不同的,畢竟後者經過24小時之後地球上可能已經過去了幾十年甚至上百年。


宇宙探索未解之迷



一個人到達光速時間會停止這是有科學依據的,其中包括相對論中的相對時間和光速不可超越。

光速不可超越是愛因斯坦用質能方程求出來的一個解,愛因斯坦發現一個物體的運動速度越大,質量就越大,需要的加速度消耗的能量就越多,因此愛因斯坦在質能方程中得出結論,任何有靜態質量的物體都無法等於或超越光速,只能無限接近於光速。

而愛因斯坦在相對論中提出的相對時間表示,在引力越大的地方時間就會變的越慢,而在引力小的地方會比在引力大的地方時間過得要快,在地球底面上要比外太空GPS衛星上的引力要大,所以外太空的表每天要比地球地面上的表要快38毫秒。

因此我們就得利用相對時

間來糾正地面上的時間和GPS衛星上的時間,讓兩者的時間保持一致。

那麼現在我們知道了一個物體的速度越快,質量就越大,引力就越大。而引力越大的地方時間會越慢,在一個有靜態質量的物體到達光速,那麼它自身的質量已經無限大了,所以說引力也是無限大,所以在達到光速之後自身的時間就會停止。
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時間史


這個為什麼是不成立的。首先,人是不可能以光速運動,因為根據狹義相對論,靜質量不為零的人只能以低於光速的速度運動,否則需要無窮的能量。在宇宙中,並不存在光速參照系,所以也就沒有時間停止之說。

狹義相對論的動鍾變慢效應很容易被誤解,這裡舉個簡單例子來稍作說明。如果有一對雙胞胎兄弟甲和乙,甲搭乘太空飛船飛往宇宙,乙則一直待在地球上。根據狹義相對論,在乙看來,甲在快速運動,那麼,甲的時間就會相對於乙變慢。並且甲的飛行速度越快,時間過得越慢。

如果乙用望遠鏡觀測飛船上的情況,他會看到甲的動作十分緩慢,時間在甲身上的流逝速率顯得很慢。不過,這只是乙所觀測到的現象,並非甲的真實感受。對於甲來說,飛船上的時間沒有變慢,一切照常,一小時只能當一小時用。時間的相對性是相對於別人,而不是自己。

如果太空飛船的速度足夠接近光速,當甲乘坐的太空飛船回到地球上時,時間變慢效應就會體現出來。具體可以通過如下的公式來進行計算:

ΔT表示太空飛船上的甲所經歷的時間,Δt表示地球上的乙所經歷的時間,v表示太空飛船的速度,c表示光速。

假設太空飛船的速度為光速的94.28%,則可以得到3ΔT=Δt。如果甲覺得太空飛行的時間只有1年,那麼,當他回到地球上時,他會看到,地球上的時間其實已經過了3年。在地球上的乙看來,甲不是去年離開地球,而是在三年前離開地球。

另外,可能有些人會想了,既然運動是相對的,太空飛船上的甲也可以認為自己是靜止的,地球相對於他在移動,那麼,地球上的時間應該會變慢才是。那麼,究竟是誰的時間變慢了呢?

這個雙生子佯謬非常著名,曾經被用來反駁狹義相對論。不過,這個佯謬並不成立。因為太空飛船並非一直勻速運動,它在離開地球和回到地球上時需要經歷加速和減速的過程,而這個過程是絕對的,所以時間變慢的是飛船上的甲,而不是地球上的乙。另外,也可以通過閔可夫斯基空間的世界線來進行解釋,這裡就不再展開。


火星一號


不存在這樣的說法,我覺得題主歪曲了相對論。

相對論的基礎假設

首先,相對論的基礎假設是光速不變原理,根據這個原理我們可以推出這樣的結論,物質、信息、能量的極限速度是光速,這是無法超越的。而人呢?其實人根本無法實現光速,這是因為人的靜止質量不為0,如果非要加到光速,那所需要能量就是無窮大,所以這不是明顯的悖論麼?所以,其實人只能低於光速運動。這是不能被改變的,一旦被改變,相對論本身就被證偽了,如果都被證偽了,關於時間的那些效應也就不存在了。


時間的變化是相對的

其實,其實題主並沒有搞清楚鐘慢效應,實際上,時間膨脹的程度是相對而言的,相對論的內在含義是,光速的是絕對的,時空是相對的。

所以,速度快的運動物體和比它速度慢的運動物體來說,他的時間膨脹了,但是他自己感受自己的時間是正常的,一秒還是一秒。只是他這裡過了一秒,別人那可能過了一年。而別人那感受時間也是正常的。所以,這裡並沒有誰的時間停了下來。


鍾銘聊科學


目前為止沒有任何理論說明運動速度達到光速時間靜止,之前還看見有人侃侃而談根據相對論超光速可以實現時間倒流,殊不知這是完全錯誤的。

首先按照愛因斯坦的相對論就不允許有靜止質量的物體達到光速,信息的傳遞速度也不能超光速。簡單的理解可以根據質能方程來看一下,有靜止質量的物體加速需要提供能量,但是如果想要物體達到光速,那麼所需要的能量是無窮大,這在現實生活中是不可能的。


愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論都有時間膨脹效應,物體的運動速度和所處的引力場大小都將影響時間流逝速度,例如在《星際穿越》中發生的另外一個星球上的一小時等於地球上的七年就是引力大小影響了時間的流逝速度。因為另外一個星球是在繞著超大質量黑洞運轉。

而物體的運動速度也會影響自己的時間流逝速度,這就是狹義相對論的時間膨脹效應。這是愛因斯坦發現的一種宇宙真理,但是一個人速度理論上來講永遠都不能達到光速,但是可以無限接近於光速。那麼時間的流逝速度無限接近於零,如果在地球參考系看高速運動的人他是在做慢動作的,一個眨眼一個轉頭都可能用掉地球上的幾年幾十年。但是對於這個高速運動的人自己來說,他並沒有感覺時間變慢了一切照舊進行。


也就是說時間是相對的,每個人在自己的參考系中有著自己的時間流逝速度,只有在對比的時候才會看出來時間是變慢了或者是變快了。


圖/來源網絡侵刪


科學黑洞


一個人的運動速度達到了光速,時間就靜止了嗎?

從相對論的角度上理解,這似乎沒有問題!但仔細考慮下,其實這個結論的問題非常大,因為有可能片面的理解了狹義相對論中時間與觀測者之間的關係,那麼我們簡單的來討論下,當一個人運動速度達到了光速時,時間到底靜止了沒有?

光速時間真的就停止了嗎?

如何證明光速飛船中的時間是停滯的?其實一個三角函數就能證明!但我們今天討論的並不是這個結果,而是誰看起來時間是停止了?鐘慢效應公式大家都知道,理解起來也不難!

當U=C時候,t=∞時間停滯了,但問題也來了,公式是死的,但人是活的,這個時間計算公式卻是針對觀測者來說的,當我們以一個觀測者的身份來介入時上述公式是成立的!假如此時有一具望遠鏡能夠看到這個光速離去的人,能嗎?真能,但你看到永遠都是離去的那一剎那的畫面,停滯了,猶如照片!不過你啥也看不到,因為我們忽略了光譜的紅移,根據計算只要達到十幾萬千米,紫外光譜即頻移到紅外光譜內,原先所有的可見光都將不可見,而我們周圍的世界絕大部分在紫外或者以上的光譜是極少的,除非超高溫物體!

那麼飛船中的人呢?他們的時間真的就停止了嗎?其實並不是,因為地面觀測者對於他們來說沒有任何影響,說嚴重點生老病死,簡單一些吃喝拉撒一個都少不了,只是問題是,光速飛船上的所有動作都會在觀測看來延伸至無限長,也許到宇宙盡頭都還沒完成這個動作!

那麼到底是誰的時間靜止了?

其實誰的時間都沒靜止,飛船上的鐘表照樣一分一秒的過,而乘員也會逐漸老去,不小心割傷手仍然飆出血,與地面上不會有任何區別!而地面上觀測者就更不用說了,我們所有人都是觀測者,那麼我們時間停滯了嗎?明顯沒有!

所以時間靜止只是一個相對而言,為啥叫相對論?也許這就是一個原因之一哈!所以凡事不要求絕對,世上本沒絕對的東西,不過可能光速真是例外,這玩意兒不隨參考系改變,當然光速不變的事實在100多年前就已經被證明了,有興趣的可以去了解下邁克爾遜-莫雷實驗對於光速不變的證明!


星辰大海路上的種花家


可能你的理解有些偏頗,狹義相對論的鐘慢效應是說當你運動速度變快了的時候,你的參考系所在的時間流逝就會越慢,而且隨著你的運動速度越快,時間流逝就越慢,但是在狹義相對論中並沒有說達到光速時間靜止這回事,這個是一些人對於理論公式的主觀外推,一切物質運動的速度是無法達到光速的。

有人說時間變慢了,這是怎麼一回事?

就是指,如果你和你的雙胞胎哥哥同時出生,如果作為哥哥的你登上了接近光速的飛船,弟弟留在地球上,30年之後回來,你的年齡可能只有15歲左右,是個少年,而你的弟弟就是實打實的30歲了,在年齡上已經可以當你這個哥哥的叔叔了。

這種鐘慢效應到底只是理論還是已經被實驗驗證了的科學理論呢?

沒錯,鐘慢效應已經被實驗證實了多次,舉個栗子,1972年,物理學家理查德·基廷和喬伊·哈夫勒將四個銫原子鐘放在了民航客機上,經過了一段時間的飛行,發現飛機上的銫原子鐘比地面上的原子鐘慢了59納秒,可以看出,鐘慢效應是可以表現在我們的日常生活中的。

但是這種效應在速度低的時候表現的微乎其微,可以忽略不計,所以以奔跑來延長壽命的網友們可以歇歇了,就算你的一生都在奔跑,也不會比別人多活一秒鐘。

對此你有什麼看法呢?歡迎在下方留言探討。我是科幻船塢,熱愛科學、喜愛科幻,感謝大家的閱讀,本文圖片來自於網絡,侵刪。


科幻船塢


時間上的靜止,就我個人的觀點認為,這是不可能的。這不可能的原因是我們不可能達到絕對零度,而並非被大家所認知的那種達到光速,時間靜止,超越光速,時間倒流的現象。

以前,人們認為時間是絕對的,任何宇宙空間中的時間都是相同的。可是後來時空彎曲的概念出來後,人們又開始相信,時間是相對的,即是會出現一些空間的時間快,而一些慢的現象。那麼既然相對的時間概念出來了,一個人運動速度達到了光速後,是否也就會出現時間靜止的現象呢?其實,對這個靜止的現象,在我個人看來只不過是一種視覺上的延誤而已。

本質上說,一個人在以光速飛行的過程中,它的時空會被壓縮至一個點,而這個點的時間跟其他的時間,那是不一樣的。這就跟黑洞因為大質量使得時空彎曲,最終導致黑洞附近的時間變慢,甚至是靜止一樣,都是屬於一樣時空上的壓縮。這種壓縮只能相對於其他沒被壓縮的參考者來說,他的時間是靜止的,而對於處在壓縮空間內的人來說,他的時間依舊還是原來的時間,他們絲毫不會感覺到自己的時間會在變慢。

因此,無論是用黑洞的大質量而致使的時空彎曲還是以光速飛行而導致的時空壓縮來講述時間的問題都只能是一個相對的問題,而不會使得一個人的真實時間在變慢。


民科小才女


首先,“達到光速(假設可以)時間就靜止了”這句話是不對的或者是不嚴謹的,很容易使人產生於誤解!

愛因斯坦的相對論早已表明任何有靜止質量的都無法達到光速,況且宇宙中也不存在光速參照物!同時,相對論中最基礎的兩個字是“相對”,而對相對論不瞭解的人恰恰是忽略了這兩個字!

相對,什麼意思?很簡單,就是相對別的事物!所以“達到光速時間靜止”這句話應該改成“達到光速時間就相對靜止”更為嚴謹!

舉個例子,你乘坐飛船以非常接近光速的速度飛行,我在地球上,假設我能看見你,我就會感覺到你的時間流逝速度非常慢,也就是說你的時間相對我變慢了!而我的時間相對你變快了!

不會你自己感覺到的時間就是速度並沒有變化,你在飛船上感知到的一小時與在地球上感知到的一小時並沒有區別,你吃一頓飯仍舊會花費10分鐘左右的時間!

有人可能會說,在地球上的我相對飛船的你也是接近光速飛行,為什麼時間沒有相對變慢呢?這就是著名的“雙生子佯謬”,這裡就不再詳述了,簡單說,看誰在運動的過程中對周圍時空造成影響,或者看誰經歷了真正的加速減速過程!


宇宙探索


人是無論如何都不可能實現光速運動的,時間停止和時光倒流都是不可能的事情。

愛因斯坦相對論修正了牛頓的機械時空觀,使得時間概念再次成為科學家、哲學家,乃至大眾的熱議話題。可是,什麼是時間呢?時間是過程的度量,時間不是獨立的存在。

比如,我們每個人從出生到死都要經歷一個過程,這個過程是我存在的時間。脫離我的存在和經歷的純粹時間是不存在的。嚴格來說,世界表現為時間和空間,而不是世界在時間和空間中存在。

世界上萬事萬物都有自己獨立空間與時間,所有事物的空間與時間構成為世界的時間和空間。所以,所謂的時間和空間只是事物及其存在的度量。

人與人壽命長短不同,就是各自時間的不同。地球自轉的週期,公轉的週期,月亮公轉的週期,萬物不同壽命,在這些過程度量與比較的過程中也形成了時間的概念,時間並不是自然界獨立的存在。所以我只能說某某事物或過程的時間,而不能抽象去談時間。

時光倒流意來著過程的逆向,而不是科幻小說裡的穿越。太陽每天從東昇到西落,時光倒流意味著從西落到東昇。植物生長從種子發芽開始,生長、發育、開花、結果到死亡。而時光倒流意來著,植物可以從枯柴甚至天有中組合成植株,然後逆生長至種子。我們每個人都是從媽媽肚子裡懷胎十月出生,然後經歷一個生壯老已的過程入土為安,但時光倒流意味著死去的那些人,埋在土裡的或火化了的,卻可以從無生有,由死變活,伴隨著殯葬的過程重新生人,然後逆生長,死老壯生,直至返回孃胎。

人們習慣常時光倒流想象成極美好的事情,併為此大作文章。我要告訴大家的是,時光倒流是絕對不可能發生的事情。


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