人以光速离开地球一年,再以光速返回,那么地球上过去了多长时间?

东迪公司何生


应该是两年,和别的什么理论无关,以人类的年为单位,去一年+回一年=两年,简单的说是2018年1月份出去了,然后2019年12月回来了,还是两年。



沉默的布衣


人以光速离开地球一年,再以光速返回,那么地球上过去了多长时间?

曾经这是一个很容易回答的问题,拿出光速的钟慢效应公式简单一算就知道了,但这样并不能说明问题,因为这个公式是狭义相对论中延伸出来的,属于暴力解决型,要让大家透彻理解这个问题,还真有点不容易,也许广义相对论可以。

牛顿的绝对时空观到底说了什么?

大神牛顿发现了三大运动定律和万有引力定律之后,一直试图解释引力是靠什么传递的,他借用了亚里士多德的以太的概念,来解释天体之间万有引力的传递。牛顿认为时间和空间是两个独立的概念,彼此之间没有联系,两者具有绝对性,尽管科学界对此也将信将疑,但苦于实在找不到引力传递已经反驳牛顿验证的方式,另外也看在三大运动定律和万有引力定律在天体观测中都解决了大量实际问题份上,大家就先信了牛顿的鞋,因此牛顿的以太说支持下的绝对时空观。

但好景不长,科学界的发现总是不断的挑战绝对时空观, 1859年法国天文学家勒威耶发现的水星进动问题首先就触碰到了牛顿的绝对时空观,因为怎么计算都发现水星应该和观测到的轨迹不一致,它肯定在太阳周围绕弯路了,但也缺少证据。

1887年的迈克尔逊莫雷实验则推翻了以太假说,当然科学界不会如此武断,这个实验断断续续到二十世纪初仍然在激烈讨论中。

如何通俗的来理解爱因斯坦的广义相对论

简单的说,广义相对论认为是质量改变了空间的结构,使得水星在太阳周围的弯曲空间中“迷路”了,这就是以绝对时空为依据计算和实际观测之间差异的根源,表面似乎只解决了水星进动问题,但事实上却是将牛顿的绝对时空观直接拉下了神坛。

广义相对论认为,时空是一个不可分割的整体,质量在改变空间的同时也改变了时间,这个结论是震撼的,比如说我们两个带着校准好的原子钟,旅行去了一个地方,回来却发现两个钟不一致了,这不是挑战认知么?事实上就是这样,能改变时间的不止是质量,还有速度。

广义相对论的时空观认为,时间和空间不是独立的概念,它们之间的纽带是速度,速度越快在单位时间内跨越的距离就越远,但就时空结构而言,这个速度有一个上限,那就是光速!光速就是时空的结构特性,也许我们可以简单的理解为,空间的距离就代表着时间,而这个衡量尺度就是光速!

因此当我们话题中的速度达到光速时,衡量空间的尺度就依然有效,但时间却处在了比较尴尬的地位,因为你会发现似乎不需要时间光速就能跨过这个尺度,当然这是针对光速旅行者而言,因为根据相对论时空观,观测者所处的位置时间仍然正常流逝,而对于观测者而言,光速旅行者已经永生,但这个理论却并不适用光速旅行者,因为光速旅行者的计时工具中时间依然在流逝,但这个时间与外界时间已经不再同步。

我们无法将一个停滞时间中的过去的一段时间换算成观测者所处的时空中的时间,因为这将出现一个除数为0的算式,所以对于这个问题:"光速离开地球一年,再以光速返回,那么地球上过去了多长时间?"需要寻求答案时,将会非常困难,因为这不可换算!

科幻小说和电影中如何描述?

对于时间的描述,科幻小说《三体》中星环号载着死神程心以极度接近光的速度到达目的地,只用了52小时就跨过了在地球人看来需要287年才能到达距离,而事实上地球真正经过的时间就是287年,这就是速度的魅力!

关于质量影响时间,《星际穿越》中的形容是很透彻的,卡冈图雅黑洞附近的米勒行星受到引力影响,时间变慢,而轨道上的老黑却是普通时间,如果不是以广义相对论理解,那么这剧情就是BUG,但各位肯定不会这样认为。而最终库伯被关闭的五维空间丢到了土星附近,很多朋友问,库伯的宇航服内氧气有限,为什么被巡逻飞船发现是还没死?当然这是剧情需要,但从另一个角度来解释,黑洞内受到巨大引力影响,这是一个只能用理论物理来讨论的世界,时间?也许不需要的,外界多久都可以,对于库伯就像刚刚发生。


星辰大海路上的种花家


如果以100%的光速离开(不考虑加速和减速过程),不管有多远,离开者都是瞬间就到目的地,如果是到一百光年远的地方,对离开者只是瞬间,对地球上的人是一百年,所以,以光速离开和返回,在目的地以静止状态呆一年,那么来回一共只用一年的时间,而在地球上就是201年。如果目的地在距离一亿光年处,那么来回加上目的地的一年,那么来回者了一年时间,回到地球上就是二亿零一年之后了。


大梁570393983


看似只有两年,但实际已经过去了几千年了。当你到达光速时,时间感觉是静止的,就像神话说的一样,天上一天地上一年。

我们可以把我们嘴巴吃饭时的速度放漫一亿倍,我们正常的走开,你再回头看看他的嘴巴有没有在动,我相信你看到的和你之前看到的是一样的,他就像是静止了一样。所以说你还是你,但是他已经不是那个他了,就算是过去百年他都已经不在了,但是你以光速离开时看到的都是当时的场景,所以说基本上不会改变的。



程正兴


光速在真空中速度是恒定的大约三十万公里每秒,你以光速离开一光年再回来,以一般的认知应该是两年,但是稍微有点常识的人就会知道这问题可大啦。

首先人不可能光速移动,光子是没有静止质量的的所以可以一秒三十万公里,人类的制造的任何飞行器哪怕有一点点质量,随着速度的增加它的质量会迅速增加,所需要的推力就会越大,就算我们可以利用到整个银河的能量只和也不能把一吨重的物质加速到光速的99%,以我们现在能力还差的远呢,在可见的未来都不可能实现。

根据相对论,已经验证了是对的。你的运动速度越高时间就会越慢,当你达到光速的时候时间可能接近于静止,你将被永远困在时间里不可能再回来。

高速运行的物体怎么导航,怎么避开障碍物,怎么确定自己的位置,怎么通讯,光速运动的时候就像光线一样是直直射出去,撞到哪里算哪里,别小看一个人要是以光速运动撞到地球,最起码轰掉地球的全部大气层一点问题都没有,你还想飞出去一光年远。

强度,不管是人还是飞行器强度都不足以支撑光速运动,刚加速你就会被强大的加速度分解掉,消散在大气层中。不信你去问问那些飞机设计师,看看有没有飞行器速度可以超过20马赫的哪怕是理论上的,机体强度,隔热,发动机,G力对成员的影响,一大堆的问题要解决。


雪夜听梵音


假设一切都可以如愿发生,为方便起见,这里就假设你以光速离开地球一年再返回。首先,由于时间是相对的,这里就必须明确“一年”到底是谁的一年,是你的一年还是地球上的一年?

如果是地球上的一年,答案就很简单了,地球上就是过去了一年。但我相信问题并不是这个意思,不然问题就没有任何意义了。问题中的“一年”应该是你的一年。

根据狭义相对论,速度越快时间就相对越慢,如果你能以光速飞行一年再返回,纯理论分析(实际上理论也行不通,但这并不重要,只是假设),地球上已经过去了无穷多时间!

一旦现实中出现“无穷”两字,就会让很多人抓狂。实际上“无穷”更多的也只是体现在数学上才有意义,现实中不会出现无穷的东西,因为具体的东西总是有限的。

所以,“地球过去了无穷多时间”你能理解是什么样的概念吗?如果非要说一个结果的话,那就是地球其实就相当于不存在了,不存在当然你就不能返回地球了。这说明一开始你的假设就是错误的,所以会导出错误的结果,这可以理解为反证法!

狭义相对论告诉我们,严格来讲,我们每个人都位于不同的时空里,只是平时在低速世界,这种不同很难被感觉到。如果上升到亚光速,时空的不同(时间流速速度的快慢)就不能忽视。

问题本身或许对相对论中的“时间膨胀”概念不是太理解,或者不愿意接受。事实上没有必要怀疑时间膨胀,因为时间膨胀原理是建立在两个前提基础上的,其中非常重要的一个前提就是“光速不变原理”,只要这个原理没错,时间膨胀就不会有错!


宇宙探索


这个根本不可能,假设能那时间还是两年。很多人认为光速时间就固定不动了,其实是对爰因斯坦相对论的误解,假如人真能以光速运动,两人互相看着对方并不停的做动作,由于速度与光速相等,所以俩人看到的都是静止不动的。再打个比方,船在流水中不动,它相对岸边就向下游运动了,如果船以水流速度逆行,它与岸边就始终保持静止不动,时间像流水也可以这样去理解。


笑看人生169573736


没有月球【地球海洋照样潮起潮落】♥月球本身要随气潮波动♥

既然是月球引力拉起地球海洋产生的地潮海潮气潮,那么地球自转每天都一样相差也不到0.01秒……月球绕地球公转是一直有变化的而且每天向东向前移动很多。那么涨潮是有月球引起的……同一区域纬度经度涨潮有月球在地球正上空引起的,那涨潮的时间应该随月球运动而变化。问题就在于同一区域纬度经度测出来的涨潮时间几乎固定不变初一到十五的时间表,因为月球始终向前向东运行时间是会改变的,涨潮时间为何那样准时而且一天两次相隔时间12小时。

决定涨潮的动力及时间☞☞不是有月球(万有引力)决定,而是有太阳来决定的。地球绕太阳公转会在(太阳系的南极与北极)之间移动所以地球上就有南回归线北回归线。正是南北回归线是太阳垂直于地球地面决定涨潮的范围及区域。在南北回归线之间任何区域只要太阳垂直于地面海面洋面时……西半球西面就会涨潮,离太阳垂直面较远的区域南纬与北纬涨潮会慢一点到来越远越慢。切记太阳垂直于洋面会南北移动的所以同一区域涨潮时间会一天比一天早或慢。

地球地面海洋受到来自太阳系的(反推力)重力……力量来自太阳系最外面外层的氢壁,当太阳垂直于地球地面时在地球地面另外一面就受到了来自太阳系氢壁的重力(反推力),就象我们用两只手压大气球一样把球面压下去,因为地球是自西向东转动……又因垂直于一地面洋面的(反推力)成一直线,所以地球潮汐会有两面性同时进行成一直线间隔12小时。

地球地面洋面海面的潮汐现象与月球(及万有引力)不相关,没有月球出現的区域涨潮照样进行,没有月球……地球海洋潮汐照样进行。如果找到一个行星有液态海洋会自转且没有卫星……海洋潮汐照样进行。

与地球自转轴平行的纬度南纬30度经过赤道到北纬30度之间……只要太阳垂直于海面洋面时。在此位置的西面西半球开始涨潮(百分百正确)。请大家亲自去验证。我说1000遍1万遍也不算数只有你们亲自验证了才算数。


宇宙天文宗师


这个问题得用到爱因斯坦的相对论来解释,不过根据相对论,一切有静止质量的物体,它的运动速度都不可能到达光速,所以这里只能按照无限接近于光速来假设。


爱因斯坦的相对论告诉我们光速是不可以逾越的,一切有静止质量的物体其运动速度更是无法达到光速,因为将一个有静止质量的物体加速到光速,意味着需要给这个物体注入无穷的能量,而这在理论上就是无法达到的。在相对论中,当一个物体的运动速度越快的话那么时间对于它来说就过得越慢,当速度跟光速相等的那一刻,时间对于它来说就是已经停止了。

光速是全宇宙最快的速度,光速达到了每秒30万公里,而人类目前飞得最快的飞行器也不过几十千米每秒,这还不到光速的百分之一,月球是距离地球最近的星球,如果有一艘光速飞船的话,那么从地球上到月球上所需的时间不足两秒钟,而几十年前人类从地球前往月球可是整整化了十几天的时间。光速是宇宙速度的极限,根据爱因斯坦的相对论,没有东西可以比光移动的速度更快。


光速虽然不可逾越,但是人类并不甘心,一直以来,人类一直希望突破光速的限制,有人还提出了这样的问题,那就是如果一个人以光速离开地球一年的话,再以光速返回,那么地球上过了多久的时间。这个问题其实是没有答案的,因为如果以光速离开地球,那么时间对这个人而言已经停止了,一秒、一年甚至一亿年对于他来说没有任何区别。

如果一年是地球上的时间的话,那么等到他再次回到地球上的时候,地球过去了两年的时间。但是如果这里的一年是飞船上的人的时间的话,那么地球上可能过去了一瞬间,也有可能过了很久很亏,久到地球都不复存在了。当然了,鉴于没有物体的速度可以达到光速,所以根据速度的不同,经历的时间也就不同了,如果飞行速度是光速的99%的话,那么他的一年大概相当于地球上的七年,当速度进一步增大的时候,时间跨度还会进一步加大。


镜像宇宙


相信题主说的这个一年,是以光速飞行的宇航员的一年。不过,要想知道地球上此时过了几年,那么需要考虑飞行者是如何以光速飞行的:



一、曲速引擎

曲速引擎是利用空间的压缩和伸张飞行的,这种飞行方式可以绕开相对论不允许有质量物质飞行速度超过光速的魔咒,实现超光速飞行。而且还有个好处就是,不论我们飞行速度有多大,飞船内部的时间流速都和地球一样。也就是说,这种飞行方式下来,飞行员飞了几年,地球就过了几年。



二、常规飞行方式

爱因斯坦的相对论认为,物体的飞行速度越快,时间流速越慢。当然这个是相对我们观察者来说的,意思就是高速飞行者不会感觉自己时间变慢,而是观察者觉得飞行员速度变慢了。而且,速度越快时间越慢,当几乎快要达到光速时,时间流速就慢的几乎要静止。所以,假如这个人的速度无限接近于光速,那么他飞行一年回到地球后,地球可能已经过去了无数亿年,而且飞行者速度越接近光速,地球的过的时间越多。



不过,相对论只允许有质量物体接近光速,但却不允许其达到光速或者超光光速。所以,要想达到光速而又不违法相对论,那么你只有使用曲速引擎或者跳出我们的宇宙。因为在我们的宇宙,一些常数是不可变的,比如光速。而宇宙之外,可能就没有光速大小的限制。所以,一旦有质量物质达到光速,很可能就像小说里面“破碎虚空飞升”一样,达到另外纬度的空间。




此时,时间已经变得没有意义,你甚至可以看到可视化的时间,还可以通过重力改变过去的时间,就像星际穿越那样。但可悲的是,一旦超出我们宇宙,你很可能永远也回不来的,一直会以自己的时间度过一生。


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