假設我以接近光速飛出地球一百年,那麼我會死嗎?相對別人而言我的時間變慢了,但是我身體機能會不會衰退?

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先想象一個畫面,這個畫面每個人都經歷過。

在一列勻速行駛的高鐵裡,如果你不看高鐵外面的事物,同時假設高鐵不發出任何聲音,你會感覺高鐵其實是靜止的,就像在地面上一樣。這就是所謂的相對性原理,一切物理定律在慣性系狀態下是等價的。廣義相對論的等效原理更進一步,在所有參照系中,所有物理定律也都是相同的。比如在自由落體的過程中如果你緊閉雙眼不觀察周圍的事物,你的感覺與在太空中的失重感覺是一樣的,太空中的宇航員實際上也是一直在自由落體!

這說明,無論你以多麼接近光速的速度飛行,你都會死,具體什麼時候死,與在地球上並沒有太大區別,當然這是指在自然狀態下,如果你飛行過程中出現事故那就是另一回事了。你的身體機能也不會衰退,新陳代謝也不會變慢,與在地球上並沒有什麼兩樣!

唯一的不同是你的時間流逝速度與別人(比如地球上的我)變慢了,而且這種“變慢”只有當你返回地球時看到我才有意義,也就是說我們兩人重新回到同一時空中才有意義,不然如果你永遠不返回地球,無論你飛行速度多快,你時間的快慢對於我而言都沒有意義,因為我們始終位於兩個不同的時空中,沒有對比的意義!

這就是相對論的意義,必須是兩個參照系做對比才能體現時間的快慢,你自己永遠不會體驗到時間變慢了。即使你以光速飛行(假設可以做到),你吃一頓飯的時間仍舊會是十分鐘左右(與在地球上一樣),你不會感覺到你的動作是慢動作,當然這裡的“十分鐘”是你的時間,也就是“本證”時間,與地球上我的“時間”沒有任何關係,除非我們在同一個時空中相遇!


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題主之所以會提出此類問題,是緣於狹義相對論的效應,即物體運動速度的提高,會產生時間變慢、形體縮短和質量增大。

產生狹義相對論效應的本質是由於存在著最為基本的物理背景,即存在著由不可再分的最小粒子即量子構成的量子空間。任何物體的運動,都會受到該空間的影響與束縛。

因此,當物體的運動速度接近於光速時,物體的存在以及物體的能量存在形式都會發生相應地變化。

比如,物體能量的增加,由原來的動能轉變為相對於空間的勢能,由速度的提高轉變為弛豫時間(頻率的倒數)的減小。

由於狹義相對論只是關於空間效應的初級理論,僅只是建立了因速度引起空間效應的外在聯繫,是一個唯象型的理論。該理論並沒有提出具體的內在物理機制,即沒有提出存在著量子空間。

所以,狹義相對論將勢能的增加歸結為物質質量的增大,將表明與空間關係的弛豫時間誤解為普適時間的變慢。

於是,由於無法確定物體運動的絕對參照系,產生了雙生子佯謬。我們無法確定究竟哪一個兄弟👬會更年輕一些。

具體到題主的問題,即便是人能夠以光速運動,如果沒有具體的物理背景,即如果沒有量子空間的話,那麼究竟是飛船中的人在運動,還是地球🌍上的人在遠離飛船呢?

如果存在著量子空間,地球是相對靜止的,飛船是以光速運動的話,那麼飛船的運動才是具有物理意義的,其會受到量子空間的影響與束縛。

以光速飛行的飛船(粒子)會具有較大的勢能,其弛豫時間減小,與空間的關係越來越緊密。至於飛船中各種物體壽命的影響,則需要視不同的物體區別對待。

如果是基本粒子,或許會延長其壽命。因為能量的增加會提高基本粒子的封閉性,從而延長其衰變所需要的時間。

然而,對於結構非常脆弱的有機體——人來說,則會因速度的增大使空間壓力變強,使其解體為更為基本的物體,會因高速運動而死亡,不存在壽命延長的問題。

實際上,所謂時間,僅只是人類對於變化的一種抽象概括,其僅只是一個抽象的哲學概念。時間的本質是對各種不同物體變化速度的度量。

只是由於矯枉過正,人類在其長期使用時間概念的過程中,逐漸地使其異化,成為了一個獨立的實體概念,由此生成了時間變慢的觀點。

總之,由於存在著量子空間,以光速運動的人,不僅不會感覺時間變慢,即其生存的週期延長,反而會因此而早夭。物體因運動受到量子空間的影響,會因物質的不同而有所區別。


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只要離開地球環境,人的身體就會有極大的變化,如果你穿宇航服在太空中飛行,也只能活到你的宇航服保障你的極限,而水和食物的限度,就是你的生存的時間。

在這極短的時間裡,你竟快領略太空的黑暗,與漫天刺眼的星辰。

如果你不穿具有地球環境的宇航服,那麼會發生什麼呢?

你的身體會迅速膨脹爆炸,爆炸之後,又會聚攏成為一個很大的血肉圓形的散狀球體,圍繞著一個附近引力大於這個血肉散狀球型物體轉圈子。而被太陽進一步的烤焦變化著。

人類能不能在宇宙中飛行一百年呢?

人類可以在宇宙中飛行一百年,但是生命不能,化作物質,可以。

由於太陽的輻射,人體爆炸,化作塵埃,化作能量,不斷的變化,最後消化在某一個天體上。伴隨著這個天體,作為某些元素的存在。

人類有許多美好的幻覺,這些幻覺編成美好的民間故事,而使人類神往著太空的美景。把地球上一切美好的事情都描繪在天上,而對天宮的迷戀。

其實人類夢幻般的天宮世界,都是以地球為藍本,把地球上的環境圖畫在宇宙中。

人類在無知中夢想,而夢想總有醒來的時候,這就是人類科技的發現,發現宇宙是多麼的恐懼,而人類居住在一個塵埃般的小小星球中,無邊無際的恐懼的宇宙,在無窮無盡的演變著,有誕生就有毀滅,地球也是這樣,逃不過宇宙演變的恐懼,地球將消失在宇宙演變中,而宇宙永遠都是死靜的漆黑的空間,無數的星球懸掛在空中。


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提問者應該是聽了一些關於速度增加時間變慢的理論,才會提出這樣一個問題。

而回答這些問題,需要再稍微深入的理解一下“時間變慢”的含義。

01

時間相對性原理的基本解釋

速度增加,時間變慢,這是狹義相對論的基本原理。

但是這個原理是有點問題的,會產生一個孿生悖論:

兩個雙生子,一個坐在飛船以接近光速去旅行,一個待在地球。
當飛船返回時,兩個人是否還一樣大?

孿生悖論產生的原因是:運動是相對的,你相對我運動,我相對於你也運動;因此,你相對於我時間變慢,那麼,我相對於你時間也應該變慢呀!

所以,就會出現悖論。

02

廣義相對論對時間的修正

廣義相對論解決了這個問題。

廣義相對論指出,引力場越強時間越慢。

因為離開時需要加速,而加速和引力場的效果是相同的(任何物理實驗都無法檢驗出來),因此,去旅行的那位兄弟,時間更慢一些,會更年輕。

03<strong>

解決提問者的問題

有了以上的基礎,讓我們來解決提問者的問題。

首先,時間的相對性,指的是兩個參考系中的時間相比會有不同,不會影響各自參考系中的時間進度——你的身體機能也不會衰退——因為你根本就沒有任何感覺!

比如,你過了1年,地球過了10年,但是,你也只是長了1歲而已,並不是長了10歲。

其次,這個一百年指的是,你的一百年還是地球的一百年?

人的壽命是有限的,如果是你的100年,你肯定會死掉;如果是地球上的100年,那麼你可能不會死掉,因為,你這裡才過了可能還不到1年。

04

《星際穿越》中的例子

星際穿越中,庫柏和安妮下到黑洞旁邊的星球上,自身感覺只有幾個小時,但是在飛船上的黑人科學家,卻老了20歲!

這個例子可以參考。


宇宙物理學


首先很高興看到了你的問題。如果你開飛船以光速飛離了地球100年的時間。那麼你本人是否會死去,或者你又變成了長生不老!這個問題值得考慮,因為時間流速的不同,或許會出現意想不到的結果!

我們知道當物質的速度越來越快的時候,它所承載的質量和所需的能量就會越來越大,而達到光速的話,能量是無限大的,這在地球乃至太陽系都是無法完成的,因此沒有任何物質可以達到光速,但是宇宙的膨脹卻超越了光速,這代表空間的膨脹速度是超光速的。

現在,你坐上光速的飛船上,然後你開始離開地球。你的飛船在短時間內很難達到光速,這需要很長的時間來啟動。假設你現在的速度達到了光速,那麼你的時間流速就會和地球不同,因為你的飛船承載的質量比地球的質量大,因此你的時間流速相對於地球來說會變的無比的緩慢。而對於地球上的人類來說,當你達到光速後,在它們的眼裡,你一閃而過,從此便消失了。

你在飛船過上1小時,地球上的時間或許過去了一天。如果你這時候和地球練習,你會發現你向地球發消息只需要1個小時的時間,而地球接收到的確是一天前的消息。而你本身的時間並沒有暫停,你過了一天,那麼你生命中就會減少一天。因此當你在宇宙中飛行了100年,你也會衰老和死亡,因為你的時間只是變慢了,而沒有停止。

當你的飛船回到地球后,你會發現地球上已經過去了1萬年的時間,而對於地球上的人類來講,你這次的光速旅行長達了1萬年的時間。但對於你本身來講,你只過了100年的時間,你的壽命只有100年,即便是以光速,100年後,你的身體機能依舊會衰退和死亡!

通過以上的答案,我相信你已經明白了,雖然你以光速飛行,你的時間是變慢了,但是這個變慢只是相對於地球來說,而時間沒有停止的情況下,你還是會經歷時間,身體的細胞會遵循時間法則而衰老死亡,最終造成衰老性的死亡!你在光速飛船老死花了100年,而對於地球,你卻活了1萬年才老死!


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宇宙V空間


假設我以接近光速飛出地球一百年,那麼我會死嗎,相對別人而言我的時間變慢了,但是我身體機能會不會衰退?

狹義相對論是1905年發表的,到現在已經過去了將近115年,但到現在仍然有很多朋友對狹義相對論中推導出來的各種有趣現象仍然將信將疑,比如標題中的“鐘慢效應”,還有尺縮效應等等,不過種花家要說的是,在愛因斯坦之前的洛倫茲就完成狹義相對論的很大一部分工作!

洛倫茲的“狹義相對論”

這事最早得從麥克斯韋統一電磁學說起,他1860年推出了一組公式,其中第四個方程可以直接推導出電磁波的速度速度是一個常量,與光速相差無幾,他認為光就是電磁波的一種!而不久之後則證明了這一點!在牛頓力學體系中,拋開參照物談速度都是流氓,那麼問題來了,這光的速度是相對誰的呢?

以太說是牛頓引用亞里士多德的以太論給經典力學的絕對參考系站臺的,但以太這個看不見摸不著的東西數百年以外都讓科學家摸不著頭腦,但邁克爾遜和莫雷在1887設計了一個巧妙的實驗打算測出以太。這就是著名的邁克爾遜-莫雷實驗,當然結果大家都知道了,零結果!

不過當時仍然對以太不死心,而是有很多科學家都出來洗地,其中就有洛倫茲和喬治·菲茨傑拉德,而洛倫茲在1895年給出的公式更精確,完美的解釋了邁克爾遜-莫雷實驗中的零結果,這就是著名的洛侖茲變換,但洛侖茲始終沒有拋棄以太!

愛因斯坦的“狹義相對論”

善於打破規則的愛因斯坦並沒有死守著以太不放,而是認為光速不變跟絕對參考系以太沒有關係,再加上狹義相對性原理,提出狹義相對論!曾經在相對論門口的洛倫茲甚至都叩響了大門,但始終未能擺脫牛頓的影響。

狹義相對論的前提很簡單,只有光速不變和下一相對性原理,但推導出來的結果很深刻,尤其是鐘慢效應,儘管狹義相對論並不支持穿越過去,但它可以變相的穿越到未來,不過只是單向的!,這也是狹義相對論比廣義更吸引吃瓜群眾的地方。

從狹義相對論誕生以後,儘管推導都沒有問題,但驗證確實是一個難題,比如驗證其中一個結果,鐘慢效應,其實這是從洛侖茲變換中推導出來的,不過這愛因斯坦並不想搶洛倫茲的功勞,因為那個公式還是叫洛倫茲變換,而且愛因斯坦也認為:即使他不推出狹義相對論,那麼最晚只要再過5年,也會有人推出!而這個人我們認為很可能就是洛倫茲!

μ子的運行路徑用黃色線標示

怎麼來驗證呢?科學家想到了μ子,因為它的半衰期只有2.2微秒,也就是說每隔2.2微秒就會有一半μ子死掉了!1941年物理學家們在華盛頓山上做了個實驗,從山頂朝山下發射μ子,速度是0.994c,有興趣的朋友可以用鐘慢效應計算下時間交換比(大約是9.14倍),結果收集到的μ子數量遠超預期,這表明高速運動中的μ子壽命大大增加!

那麼人呢?

光速飛船中的人會怎麼樣?

這是一個非常有趣的問題,我們可以分解成三個小問題來一一解決。

  • 光速飛船中的人感覺時間變慢了嗎?
  • 遠離時光速飛船中的人看地球上的人會怎麼樣?
  • 接近時光速飛船中的人看地球上的人會怎麼樣?

這三個問題應該代表了各種問題中的典型,我們今天就來做個小小的總結,我們首先來解決光速飛船中的人感覺自己的時間會怎麼樣?

很多朋友認為光速飛船中的人時間會變慢,其實不然,這自身參考下下,時間是一樣的,比如你的手錶走過了24小時,你就要吃三頓飯+睡一覺,少吃一餐就會覺得餓得慌,所以當你的鐘表過了100年的時候估計應該掛在牆上了!

所以光速下你自身是沒有感覺的,該咋過還是咋過,一分鐘都不會多出來!


第二個問題,飛船遠離時從零開始逐漸加速到光速,從地球上來看飛船上的人動作會越來越慢,最終在到達光速時出現了停滯,也就是說到達光速那一刻,他的動作就凝固了,你再也不會看到他下一個動作!

那麼飛船上的人看地球人呢?很多朋友會認為動作會加快,因為地球上的人看飛船上的人慢慢了嘛,其實這是錯誤的,由於光傳遞的關係,飛船上的人看地球人也是越來越慢,最終當飛船到達光速時,地球人的動作也凝固了!


第三個問題,其實大家就應該能推測出來了,當飛船開始返回時,雙方的動作都會越來越快,然後,飛船上的乘客會感覺瞬間到達了地球,而地球上的觀測者則會看到一個無法分解的快動作。

但其實這些情況都不會發生,因為飛船到不了光速,而且高速遠離的紅移和高速接近的藍移根本讓我們無法觀測,但這個有趣的話題探討下,絕對加深了狹義相對論的鐘慢效應!無論光速飛船無論飛出去多久,他們的手錶永遠都只經過加速和減速的這些時間,而光速途中所需的時間是0,當光速飛船回到地球,他們仍然年輕,而地球人卻不知道過了多少代了!


星辰大海路上的種花家


以光速飛出地球一百年,這一百年是你在飛船上的一百年,還是觀察者的一百年?其實你是想問時間膨脹這個事兒吧?老愛說得已經很清楚了,你可能有一點沒明白,高速運動物體本身是感覺不到時間膨脹的,相對論效應只是站在觀察者的角度說。如果這一百年是對觀察者來說,姑且不論能不能達到光速以及加速到光速要多久,個人認為不出意外你還能好端端活著,因為地球上的時間要比你的時間快得多;如果是你高速運動的時間,一百年就是你感受到的、切切實實的一百年。你說你還能活嗎?

另外,根據愛大爺的理論,除了光子本身在真空中以外,其他任何物體達不到光速。即便有足夠能量來加持,也只能無限接近光速,相應的質量會變得無窮大,需要的能量也會無窮大,加速時間也會無窮大。

最後,人體對高速是沒有不適反應的。人體所接受不了的是變速,也就是正的加速度和負的加速度,如果加速度的絕對值太高,人不僅不能活,還會死得很慘、相當慘、慘不忍睹。

希望我的回答能給你帶來幫助。執業這麼多年,還是改不掉我這理科出身的毛病。


李翔宇律師


當然會死,只是相對於地球上的人來說,你可以死得慢一點而已。好吧,應該說活得慢一點,這樣比較不容易捱打,是貨真價實地活得慢一點哦,你所有的一切都比別人慢。

這是因為,你以近光速飛行的時候,你的時間會膨脹。物質的膨脹很好理解,比如蒸饅頭,很小的麵糰,到蒸籠裡溜一圈出來,幾分鐘就變大了。那麼時間膨脹你會看到什麼現象呢?

如果蒸饅頭的時候你用一個玻璃蒸籠,你就可以看到饅頭慢慢膨脹變大;同理,如果你以近光速飛行,地球上的人都可以看到的話,你的時間膨脹會導致我們看你的時候,你的一切都是慢動作,就像視頻慢放一樣。

你在飛船裡的每一個動作都很慢,你說話的聲音也變慢了,你手上的杯子掉地板上也是慢慢掉下來的,你飛船上植物的生長也變慢了,塑料件的老化當然也慢了,所以,你身上組織和細胞的衰老也變慢了,這就回答了你身體技能會不會衰退的問題。如果你的年齡比較大了,你的身體機能當然在衰退,只是相對於地球上的人來說,你的衰退要慢得多。

所以,等你在宇宙中以近光速溜達100年(地球時間)回來後,你可能還是一個年輕人,但你再也沒有親戚朋友了,因為你已經穿越時間到了未來,你所熟知的一切都已經成為歷史,你再也找不回來了,徹徹底底,完完全全。

而如果你在飛船中度過了100年時間,很遺憾,你的身體機能不但會衰退,而且很可能大部分組織和細胞都衰退沒了,只剩下一幅骨架——自然規律不可抗拒,你的時間膨脹是給別人看的,你自己該怎麼活,還得怎麼活!


徐德文5分鐘科學頻道


首先申明自己的觀點:這個問題其實比較簡單,類似的問題之所以會有人一再發問,主要原因其實還是秉承著牛頓的絕對時空觀,而不瞭解愛因斯坦的時空理論,但要說清楚兩者的區別卻並不容易,為了說明問題有必要逐步進行說明。

第一個問題:牛頓的絕對時空觀與愛因斯坦的相對時空觀最直接、明顯的區別是什麼?答:低速與高速,絕對與相對的區別。

首先說一下牛頓的理論,牛頓的絕對時空觀又被稱為經典時空觀,它是科學萌芽時期科學家依靠自身直接觀察產生的理論,這也是它被普羅大眾所廣泛接受的原因。在牛頓的理論中,時間和空間是兩個分別獨立且絕對的概念。時間既無法改變也無法逆轉,宇宙萬物都遵循著一樣的時間而改變,一個人或者物體不管有多麼高的速度都對時間產生不了影響。為什麼要著重強調這句話呢?因為這是牛頓和愛因斯坦最直接和明顯的區別。

首先和大多數人認為不同的是,愛因斯坦時空理論的出現並不是否定牛頓,而是對牛頓的理論進行了補充。愛因斯坦認為牛頓之所以建立絕對時空理論究其根本是因為我們生活在一個“低速”世界,時間微小的差異不被人察覺,而愛因斯坦的理論是建立在“高速”世界的基礎之上。在愛因斯坦理論中,時間和空間是一個整體,兩者相互影響此消彼長。當一個人或一個物體擁有了更高的速度,那麼就會壓縮自己時間的流速。也就是說在愛因斯坦的理論中,整個宇宙每一個天體都有自己獨立的時間,所謂時間、速度都是相對存在。

第二個問題:在愛因斯坦的理論中,高速世界會產生什麼變化?答:時間膨脹!

嚴格來說,在愛因斯坦的理論中並沒有“時間”概念只有“時空”的概念,即時間和空間是一個整體,存在此消彼長的效應。如果一個人或一個物體擁有了更高的速度,必然壓縮其自身時間的流速,反之亦然,這就是著名的“尺縮鐘慢”效應。當一個物體以絕對光速運行,那麼時間就會消失,所以對光而言,沒有時間。

需要注意的是,愛因斯坦理論中所謂的時間並不是指狹義上鐘錶運行減慢,而是所有物理量的減緩,包括人的感覺。也就是說在光速中,一切物理、化學反應都將停止。

目前根據現行的科學研究,愛因斯坦的理論已經被證實。譬如說在現代衛星導航中,因為衛星和地球速度的差別,兩者每隔一段總要對時間進行調校,以儘量保持同步。

假設我以接近光速飛出地球一百年,那麼我會死嗎?相對別人而言我的時間變慢了,但是我身體機能會不會衰退?

明白了以上的概念,這兩個問題也就很容易理解了。如果一個人在地球上的人看來以接近光速飛行了100年,因為速度帶來的時間膨脹效應,在他的時間參考系中可能僅僅只是一瞬間的事情,所以他不僅不會死,甚至身體連反應的時間都沒有,當然也不會對身體產生任何影響。

至於說對他來說,外界的100年究竟會是多長時間,這取決於他有多接近光速,這個有現成的公式可以去計算,或是半年、幾個月,幾天,甚至一頓飯,一支菸,甚至一眨眼的功夫都有可能。

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感覺得實現不了,就一定實現不了嗎?

科學盡頭是哲學,哲學盡頭是神學。

愛因斯坦說過“當科學發展到他的盡頭,才發現神已在那裡等了它幾千年。”

今天青蛙看著未來的天空,何嘗又不是笑話!?

我認為科學一定源於想象,源於對未知事物的好奇和探索。這樣的假設很有意義。如果目前的已知解決不了這個問題,那未來的已知一定有解決的可能。而這種可能學完不停打破舒適區,不停探索新理論,探索更宏觀的世界,也要探索更微觀的世界。

你會發現其實,可能宇宙之外還有宇宙,也有可能。

微觀到質子就截止了?微觀到夸克就截止了?微觀到上帝粒子就截止了?

水有幾種形態大家都知道,氣態,液態,固態。固態為冰,以已知的知識,應該是低溫到零度以上才是冰,那玄幻小說裡的玄冰有沒有?答案告訴你,有而且這種冰是極高溫環境下形成的且硬度遠超普通冰。

這放在以前你會說這就是謠言,假的。但事實如此。

不要給自己的想象力加枷鎖,放開想。想象力的自由,才是人類發展的源動力。


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