人以光速離開地球一年,再以光速返回,那麼地球上過去了多長時間?

東迪公司何生


兩年。不管是光速還是音速,這都是速度,你離開了一年,回來用了一年,這是時間。


橙子壹貳叄


人以光速離開地球一年,再以光速返回,那麼地球上過去了多長時間?

曾經這是一個很容易回答的問題,拿出光速的鐘慢效應公式簡單一算就知道了,但這樣並不能說明問題,因為這個公式是狹義相對論中延伸出來的,屬於暴力解決型,要讓大家透徹理解這個問題,還真有點不容易,也許廣義相對論可以。

牛頓的絕對時空觀到底說了什麼?

大神牛頓發現了三大運動定律和萬有引力定律之後,一直試圖解釋引力是靠什麼傳遞的,他借用了亞里士多德的以太的概念,來解釋天體之間萬有引力的傳遞。牛頓認為時間和空間是兩個獨立的概念,彼此之間沒有聯繫,兩者具有絕對性,儘管科學界對此也將信將疑,但苦於實在找不到引力傳遞已經反駁牛頓驗證的方式,另外也看在三大運動定律和萬有引力定律在天體觀測中都解決了大量實際問題份上,大家就先信了牛頓的鞋,因此牛頓的以太說支持下的絕對時空觀。

但好景不長,科學界的發現總是不斷的挑戰絕對時空觀, 1859年法國天文學家勒威耶發現的水星進動問題首先就觸碰到了牛頓的絕對時空觀,因為怎麼計算都發現水星應該和觀測到的軌跡不一致,它肯定在太陽周圍繞彎路了,但也缺少證據。

1887年的邁克爾遜莫雷實驗則推翻了以太假說,當然科學界不會如此武斷,這個實驗斷斷續續到二十世紀初仍然在激烈討論中。

如何通俗的來理解愛因斯坦的廣義相對論

簡單的說,廣義相對論認為是質量改變了空間的結構,使得水星在太陽周圍的彎曲空間中“迷路”了,這就是以絕對時空為依據計算和實際觀測之間差異的根源,表面似乎只解決了水星進動問題,但事實上卻是將牛頓的絕對時空觀直接拉下了神壇。

廣義相對論認為,時空是一個不可分割的整體,質量在改變空間的同時也改變了時間,這個結論是震撼的,比如說我們兩個帶著校準好的原子鐘,旅行去了一個地方,回來卻發現兩個鐘不一致了,這不是挑戰認知麼?事實上就是這樣,能改變時間的不止是質量,還有速度。

廣義相對論的時空觀認為,時間和空間不是獨立的概念,它們之間的紐帶是速度,速度越快在單位時間內跨越的距離就越遠,但就時空結構而言,這個速度有一個上限,那就是光速!光速就是時空的結構特性,也許我們可以簡單的理解為,空間的距離就代表著時間,而這個衡量尺度就是光速!

因此當我們話題中的速度達到光速時,衡量空間的尺度就依然有效,但時間卻處在了比較尷尬的地位,因為你會發現似乎不需要時間光速就能跨過這個尺度,當然這是針對光速旅行者而言,因為根據相對論時空觀,觀測者所處的位置時間仍然正常流逝,而對於觀測者而言,光速旅行者已經永生,但這個理論卻並不適用光速旅行者,因為光速旅行者的計時工具中時間依然在流逝,但這個時間與外界時間已經不再同步。

我們無法將一個停滯時間中的過去的一段時間換算成觀測者所處的時空中的時間,因為這將出現一個除數為0的算式,所以對於這個問題:"光速離開地球一年,再以光速返回,那麼地球上過去了多長時間?"需要尋求答案時,將會非常困難,因為這不可換算!

科幻小說和電影中如何描述?

對於時間的描述,科幻小說《三體》中星環號載著死神程心以極度接近光的速度到達目的地,只用了52小時就跨過了在地球人看來需要287年才能到達距離,而事實上地球真正經過的時間就是287年,這就是速度的魅力!

關於質量影響時間,《星際穿越》中的形容是很透徹的,卡岡圖雅黑洞附近的米勒行星受到引力影響,時間變慢,而軌道上的老黑卻是普通時間,如果不是以廣義相對論理解,那麼這劇情就是BUG,但各位肯定不會這樣認為。而最終庫伯被關閉的五維空間丟到了土星附近,很多朋友問,庫伯的宇航服內氧氣有限,為什麼被巡邏飛船發現是還沒死?當然這是劇情需要,但從另一個角度來解釋,黑洞內受到巨大引力影響,這是一個只能用理論物理來討論的世界,時間?也許不需要的,外界多久都可以,對於庫伯就像剛剛發生。


星辰大海路上的種花家


如果以100%的光速離開(不考慮加速和減速過程),不管有多遠,離開者都是瞬間就到目的地,如果是到一百光年遠的地方,對離開者只是瞬間,對地球上的人是一百年,所以,以光速離開和返回,在目的地以靜止狀態呆一年,那麼來回一共只用一年的時間,而在地球上就是201年。如果目的地在距離一億光年處,那麼來回加上目的地的一年,那麼來回者了一年時間,回到地球上就是二億零一年之後了。


大梁570393983


看似只有兩年,但實際已經過去了幾千年了。當你到達光速時,時間感覺是靜止的,就像神話說的一樣,天上一天地上一年。

我們可以把我們嘴巴吃飯時的速度放漫一億倍,我們正常的走開,你再回頭看看他的嘴巴有沒有在動,我相信你看到的和你之前看到的是一樣的,他就像是靜止了一樣。所以說你還是你,但是他已經不是那個他了,就算是過去百年他都已經不在了,但是你以光速離開時看到的都是當時的場景,所以說基本上不會改變的。



程正興


光速在真空中速度是恆定的大約三十萬公里每秒,你以光速離開一光年再回來,以一般的認知應該是兩年,但是稍微有點常識的人就會知道這問題可大啦。

首先人不可能光速移動,光子是沒有靜止質量的的所以可以一秒三十萬公里,人類的製造的任何飛行器哪怕有一點點質量,隨著速度的增加它的質量會迅速增加,所需要的推力就會越大,就算我們可以利用到整個銀河的能量只和也不能把一噸重的物質加速到光速的99%,以我們現在能力還差的遠呢,在可見的未來都不可能實現。

根據相對論,已經驗證了是對的。你的運動速度越高時間就會越慢,當你達到光速的時候時間可能接近於靜止,你將被永遠困在時間裡不可能再回來。

高速運行的物體怎麼導航,怎麼避開障礙物,怎麼確定自己的位置,怎麼通訊,光速運動的時候就像光線一樣是直直射出去,撞到哪裡算哪裡,別小看一個人要是以光速運動撞到地球,最起碼轟掉地球的全部大氣層一點問題都沒有,你還想飛出去一光年遠。

強度,不管是人還是飛行器強度都不足以支撐光速運動,剛加速你就會被強大的加速度分解掉,消散在大氣層中。不信你去問問那些飛機設計師,看看有沒有飛行器速度可以超過20馬赫的哪怕是理論上的,機體強度,隔熱,發動機,G力對成員的影響,一大堆的問題要解決。


雪夜聽梵音


假設一切都可以如願發生,為方便起見,這裡就假設你以光速離開地球一年再返回。首先,由於時間是相對的,這裡就必須明確“一年”到底是誰的一年,是你的一年還是地球上的一年?

如果是地球上的一年,答案就很簡單了,地球上就是過去了一年。但我相信問題並不是這個意思,不然問題就沒有任何意義了。問題中的“一年”應該是你的一年。

根據狹義相對論,速度越快時間就相對越慢,如果你能以光速飛行一年再返回,純理論分析(實際上理論也行不通,但這並不重要,只是假設),地球上已經過去了無窮多時間!

一旦現實中出現“無窮”兩字,就會讓很多人抓狂。實際上“無窮”更多的也只是體現在數學上才有意義,現實中不會出現無窮的東西,因為具體的東西總是有限的。

所以,“地球過去了無窮多時間”你能理解是什麼樣的概念嗎?如果非要說一個結果的話,那就是地球其實就相當於不存在了,不存在當然你就不能返回地球了。這說明一開始你的假設就是錯誤的,所以會導出錯誤的結果,這可以理解為反證法!

狹義相對論告訴我們,嚴格來講,我們每個人都位於不同的時空裡,只是平時在低速世界,這種不同很難被感覺到。如果上升到亞光速,時空的不同(時間流速速度的快慢)就不能忽視。

問題本身或許對相對論中的“時間膨脹”概念不是太理解,或者不願意接受。事實上沒有必要懷疑時間膨脹,因為時間膨脹原理是建立在兩個前提基礎上的,其中非常重要的一個前提就是“光速不變原理”,只要這個原理沒錯,時間膨脹就不會有錯!


宇宙探索


這個根本不可能,假設能那時間還是兩年。很多人認為光速時間就固定不動了,其實是對爰因斯坦相對論的誤解,假如人真能以光速運動,兩人互相看著對方並不停的做動作,由於速度與光速相等,所以倆人看到的都是靜止不動的。再打個比方,船在流水中不動,它相對岸邊就向下遊運動了,如果船以水流速度逆行,它與岸邊就始終保持靜止不動,時間像流水也可以這樣去理解。


笑看人生169573736


這個問題得用到愛因斯坦的相對論來解釋,不過根據相對論,一切有靜止質量的物體,它的運動速度都不可能到達光速,所以這裡只能按照無限接近於光速來假設。



愛因斯坦的相對論告訴我們光速是不可以逾越的,一切有靜止質量的物體其運動速度更是無法達到光速,因為將一個有靜止質量的物體加速到光速,意味著需要給這個物體注入無窮的能量,而這在理論上就是無法達到的。在相對論中,當一個物體的運動速度越快的話那麼時間對於它來說就過得越慢,當速度跟光速相等的那一刻,時間對於它來說就是已經停止了。

光速是全宇宙最快的速度,光速達到了每秒30萬公里,而人類目前飛得最快的飛行器也不過幾十千米每秒,這還不到光速的百分之一,月球是距離地球最近的星球,如果有一艘光速飛船的話,那麼從地球上到月球上所需的時間不足兩秒鐘,而幾十年前人類從地球前往月球可是整整化了十幾天的時間。光速是宇宙速度的極限,根據愛因斯坦的相對論,沒有東西可以比光移動的速度更快。



光速雖然不可逾越,但是人類並不甘心,一直以來,人類一直希望突破光速的限制,有人還提出了這樣的問題,那就是如果一個人以光速離開地球一年的話,再以光速返回,那麼地球上過了多久的時間。這個問題其實是沒有答案的,因為如果以光速離開地球,那麼時間對這個人而言已經停止了,一秒、一年甚至一億年對於他來說沒有任何區別。


如果一年是地球上的時間的話,那麼等到他再次回到地球上的時候,地球過去了兩年的時間。但是如果這裡的一年是飛船上的人的時間的話,那麼地球上可能過去了一瞬間,也有可能過了很久很虧,久到地球都不復存在了。當然了,鑑於沒有物體的速度可以達到光速,所以根據速度的不同,經歷的時間也就不同了,如果飛行速度是光速的99%的話,那麼他的一年大概相當於地球上的七年,當速度進一步增大的時候,時間跨度還會進一步加大。


鏡像宇宙


沒有月球【地球海洋照樣潮起潮落】♥月球本身要隨氣潮波動♥

既然是月球引力拉起地球海洋產生的地潮海潮氣潮,那麼地球自轉每天都一樣相差也不到0.01秒……月球繞地球公轉是一直有變化的而且每天向東向前移動很多。那麼漲潮是有月球引起的……同一區域緯度經度漲潮有月球在地球正上空引起的,那漲潮的時間應該隨月球運動而變化。問題就在於同一區域緯度經度測出來的漲潮時間幾乎固定不變初一到十五的時間表,因為月球始終向前向東運行時間是會改變的,漲潮時間為何那樣準時而且一天兩次相隔時間12小時。

決定漲潮的動力及時間☞☞不是有月球(萬有引力)決定,而是有太陽來決定的。地球繞太陽公轉會在(太陽系的南極與北極)之間移動所以地球上就有南迴歸線北迴歸線。正是南北迴歸線是太陽垂直於地球地面決定漲潮的範圍及區域。在南北迴歸線之間任何區域只要太陽垂直於地面海面洋麵時……西半球西面就會漲潮,離太陽垂直面較遠的區域南緯與北緯漲潮會慢一點到來越遠越慢。切記太陽垂直於洋麵會南北移動的所以同一區域漲潮時間會一天比一天早或慢。

地球地面海洋受到來自太陽系的(反推力)重力……力量來自太陽系最外面外層的氫壁,當太陽垂直於地球地面時在地球地面另外一面就受到了來自太陽系氫壁的重力(反推力),就象我們用兩隻手壓大氣球一樣把球面壓下去,因為地球是自西向東轉動……又因垂直於一地面洋麵的(反推力)成一直線,所以地球潮汐會有兩面性同時進行成一直線間隔12小時。

地球地面洋麵海面的潮汐現象與月球(及萬有引力)不相關,沒有月球出現的區域漲潮照樣進行,沒有月球……地球海洋潮汐照樣進行。如果找到一個行星有液態海洋會自轉且沒有衛星……海洋潮汐照樣進行。

與地球自轉軸平行的緯度南緯30度經過赤道到北緯30度之間……只要太陽垂直於海面洋麵時。在此位置的西面西半球開始漲潮(百分百正確)。請大家親自去驗證。我說1000遍1萬遍也不算數只有你們親自驗證了才算數。


宇宙天文宗師


相信題主說的這個一年,是以光速飛行的宇航員的一年。不過,要想知道地球上此時過了幾年,那麼需要考慮飛行者是如何以光速飛行的:



一、曲速引擎

曲速引擎是利用空間的壓縮和伸張飛行的,這種飛行方式可以繞開相對論不允許有質量物質飛行速度超過光速的魔咒,實現超光速飛行。而且還有個好處就是,不論我們飛行速度有多大,飛船內部的時間流速都和地球一樣。也就是說,這種飛行方式下來,飛行員飛了幾年,地球就過了幾年。



二、常規飛行方式

愛因斯坦的相對論認為,物體的飛行速度越快,時間流速越慢。當然這個是相對我們觀察者來說的,意思就是高速飛行者不會感覺自己時間變慢,而是觀察者覺得飛行員速度變慢了。而且,速度越快時間越慢,當幾乎快要達到光速時,時間流速就慢的幾乎要靜止。所以,假如這個人的速度無限接近於光速,那麼他飛行一年回到地球后,地球可能已經過去了無數億年,而且飛行者速度越接近光速,地球的過的時間越多。



不過,相對論只允許有質量物體接近光速,但卻不允許其達到光速或者超光光速。所以,要想達到光速而又不違法相對論,那麼你只有使用曲速引擎或者跳出我們的宇宙。因為在我們的宇宙,一些常數是不可變的,比如光速。而宇宙之外,可能就沒有光速大小的限制。所以,一旦有質量物質達到光速,很可能就像小說裡面“破碎虛空飛昇”一樣,達到另外緯度的空間。




此時,時間已經變得沒有意義,你甚至可以看到可視化的時間,還可以通過重力改變過去的時間,就像星際穿越那樣。但可悲的是,一旦超出我們宇宙,你很可能永遠也回不來的,一直會以自己的時間度過一生。


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