03.04 據說,當人達到光速飛行的時候,無論多遠的距離,在感覺上都是瞬時到達,大家怎麼看?

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愛因斯坦曾經說過,與美女在火車🚄上聊天,會感覺時間過的飛快。反之,如果遇到了難事,便會感到度日如年。

這些都是人類因為自己的情緒,影響了我們對時間的感受。然而,其並不意味著時間真的發生了什麼物理變化。

天上一日,地上一年的說法,僅只是古人的神話傳說與豐富的想象力。在現實的生活中,在不同的條件下所改變的,僅只是不同事物的變化週期,而不是抽象的時間概念。

我們人類認識的最大特點,是具有抽象的思維。這是人類與其他動物🐒的本質區別,即通過從現象中提出具有共性的概念,來進行邏輯分析。

這種抽象的認識方式,不僅使人類得以認識較為複雜的事物,而且還會使人類的認識具有極高的認識效率。

於是,久而久之,人類把認識工具🔧當成了認識本身,將其構建的同構系統(理論)視為現實的世界。這就好比我們看電影🎬,會不由自主地進入情景,把自己當成了片中的主人公。

對於時間的認識,也是如此。所謂時間,就是人們對各種不同物體變化的抽象概念。其具體的表現,是不同變化週期的比較。

比如,我們可以藉助於一些相對穩定的變化週期,來衡量事物的變化速率。於是,地球🌍自轉的週期和其圍繞太陽🌞公轉的週期以及手錶⌚️有規律的變化,都是我們度量變化的基本單位與標準,如日、年和秒等。

然而,如果我們把抽象的時間概念與具體的變化週期相混淆,就會在認識上產生混亂,使人類迷失於自己的認識之中。

最為典型的案例,就是將速度與時間掛鉤,認為當物體接近於光速時,時間就會變慢。

然而,實際情況卻是,由於存在著物理背景,即存在著由最小粒子構成的量子空間,任何物體的運動都會受到該空間的束縛與影響。

因此,類似跑步🏃‍♀️會感到風阻,物體運動速度的增加也會增大量子空間對其的影響,從而改變了該物體自身變化的速率。

物體自身變化的速率與抽象的時間變化,是兩個截然不同的概念。如果是前者,其因速度而發生變化的程度與方向,是因物而異的;然而,如果是後者,則要求速度引起的變化是統一的。

比如,在高速運動時,氣球🎈就會破裂,而子彈則並無太大的改變。又比如,當人接近於光速運動時,會因量子空間破壞了其組織結構而消亡;然而,對於基本粒子來說,卻有可能延長其衰變的週期。這就是所謂的,彼之糖飴我之砒霜,糖尿病人是最懼怕吃糖🍬的。

回到題主的問題,以光速運動的人會因為時間變慢而瞬間抵達目的地嗎?當然不會。且不說人的運動無法達到光速,即便是能夠實現光速旅行,其達到目的地所需的時間也還是距離除以速度,是要與其他事物的標準變化週期(如手錶)相比較的。

除非你定義,在光速的情況下,距離縮短為零。然而,這僅只是一種數字遊戲,並無任何實際的物理意義。無論你如何運動,都不會改變太陽與地球的距離,否則的話,地球就會因距離太陽過近,而遭到毀滅。

愛因斯坦之所以將物體的運動速度與時間相聯繫,是因為光速的不變性。其混淆了光子的弛豫時間(變化週期)與抽象時間的區別。實際上,兩者僅只是在物理量綱上具有相同的名稱——秒,它們有著截然不同的物理含義。

由於量子空間的存在,任何物體的外在能量都具有兩種不同的形式,即相對於自身的動能和相對於空間的勢能。這就好比彈簧上的物體,其同時具有動能和勢能。

隨著該物體相對於彈簧的運動,其所具有的動能與勢能,會發生相互的轉化。光子的特殊性在於,其質量非常小,以至於光子的動能遠小於勢能。

於是,光速僅只是光子維持其相對於空間勢能的速度。光子能量的變化,主要是其勢能的增減,從而表現為速度的不變性,只是其物理參量弛豫時間(頻率的倒數)的改變。

總之,由於物理背景的存在,物體運動的速度會改變該物體原有的變化速率。然而,如果我們把物體變化的週期與抽象的時間相混淆,就會得出光速旅行的人瞬間抵達目的地的荒謬結論,使人類的認識陷入了自己的認識誤區。


淡漠乾坤


據說,當人達到光速飛行的時候,無論多遠的距離,在感覺上都是瞬時到達,大家怎麼看?

我們如果假設人能夠達到光速,根據狹義相對論中的時間膨脹效應來計算,帶入公式

當速度v等於光速時,需要的時間t=0,也就是說你到達任何地方需要的時間都是0,都是瞬時到達的,但是在這一瞬間你也會看到宇宙瞬間滅亡。但是根據相對論,我們只能無限接近光速,而達不到光速,任何有靜質量的物體都無法達到光速。

鐘慢效應

上面的公式又是怎麼來的呢,讓我們先推導一下:

一輛動車以勻速v在水平地面行駛,在動車車廂地板有個燈垂直射向車頂。

動車上的人測得光從底部到頂部的時間為t,此時光走過的路程為c×t,c為光速。由於動車在運動

地面上的人看到的是光從動車底部斜著射向底部,並測得這段時間為t0,則光走過的路程為c×t0,動車走過的距離為v×t0 ,如下圖所示。

根據勾股定理我們有:

(c×t)2+(v×t0)2=(c×t0)2

這個簡單的式子經過整理就可以得到相對時間公式:

當我們的速度越趨近於光速,時間的流逝越慢,但是達不到光速。

保持好奇心,讓我們有邏輯的思考,歡迎評論區留言討論!


羅輯說



光速每秒可以走299792458米,一秒鐘可以圍繞地球旋轉7.5個圈,光速從地球到月球需要1.255秒,從地球飛到火星是3分鐘2秒。那麼光速就是光在真空中行進的速度,愛因斯坦用他的質能方程告訴告訴我們,物體加速不到光速,只能無限的接近於光速。


因為一個物體的速度越快,質量就會變大,質量變大了就得需要更多的能量去加速。把一個物體加速到光速,這會使得這個物體的質量達到無限大,如果沒有無限大的能量去加速,那麼這個物體的速度和質量就會降下來。

而愛因斯坦除了提出質能方程以外,還在相對論中提出了一個著名的時間膨脹效應。那麼時間膨脹又是什麼呢?很明顯是與時間有關的。

它講訴了時間會隨著你在空間中的移動速度而變化,一個人的移動速度越快,那麼他的時間段就會被拉長,進而他的時間就會變慢。所以如果我們乘坐以接近光速飛行的宇宙飛船,可以比地球上的人要長壽好幾年。



如果以接近光速飛行,也許在你眼裡時間並沒有發生改變,而你觀察地球上的人,會發現地球的轉動速度變快,地球上的人在很短的時間裡便衰老死亡 。

以接近光速飛,即使飛行了好幾百年,在你的時間段裡僅僅只過了幾個小時。因為你的時間變慢了,所以即使再遠的路途,只要速度夠快,你都會感覺瞬間到達。
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時間史


答:理論上是這樣的,無限接近光速時,物體內部的時間流逝速度變慢,也就是相對論的時間膨脹效應。


在小說《三體》當中,程心和艾AA乘坐的星環號曲速飛船,飛往286.5光年外的DX3906恆星系統,飛船內只經過了52小時,其中光速飛行時飛船內的時間是停止的,而地球參考系的時間,卻經歷了280多年。

這其實是大劉嚴格地考慮了相對論效應,因為相對論描述,一個高速飛行的物體,它的時間是會縮短的,時間膨脹公式如下:

當飛船以光速飛行時,它的時間就完全停止了,無論外界過了多久,飛船內的時間都是一瞬間;當飛船速度遠小於光速時,時間膨脹效應將不明顯,相對論力學退化為牛頓力學。

在現有技術條件下,人類無法把實體物質加速到光速,在大型強子對撞機中,科學家能把質子加速到光速的99.99999%,但就是無法達到光速。


時間膨脹效應已經被眾多實驗所證實,比如下面兩個:

μ介子衰變

宇宙射線穿過大氣層時,會產生速度達0.98c的μ介子,μ介子的半衰期為2.22μs,根據統計學計算,μ介子的半衰期,不足以讓μ介子到達地面,可是科學家在地面附近也能探測到大量的μ介子。

該現象唯一合理的解釋,就是高速飛行的μ介子,由於時間膨脹效應,導致μ介子在地球參考系中的衰期變長了(實際上μ介子本身的半衰期未變),經過計算,μ介子的衰期比靜止時高了五倍,使得μ介子有足夠的時間到達地面。

精密原子鐘

科學家把兩臺精密原子鐘,分別放在兩架飛機上,飛機朝著東西方向相反飛行,最後對比兩臺原子鐘的時間,發現原子鐘時間出現了差異,該差異完美地和相對論時間膨脹效應吻合 。


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艾伯史密斯


原創思想,光速亦是時空性的,是有著時間性時空性的跨度距離性的,儘管光子是被轉化為場性的膨脹輻射波,但如果是隻有一個光子的,而就無法組成出一個系統性的一個小磁場出來了,而就形成不出磁場性的波長膨脹輻射性出來了,而這個光子就會迅速的被其它質量性而吸收的了。而人當然是達不到光速的飛行了,就算人是達到了光速的飛行速度,就無法感知有著時間性的存在了,而確實是達到了瞬間性的了。因為沒有時空性的時間性存在,而就是沒有了延遲性反應性的感應性感覺性的作用性存在了,而就不會有著感覺出來的時間性的這個瞬間性的存在了,這樣就既是瞬間性的而又不是瞬間性存在了。但不知是不是這樣的認為,而下面就交給磚家們繼續的討論吧!


踏浪而來37326050


愛因斯坦說光速最快!這個應該顛覆一下!最少意識就比光速快的多的多!幾乎你想多快就多快了!比如你一下意識在幾百光年的地方几百億光年的地方!以前可能說意識再快有什麼用!沒有用!現在𣎴同了,有了量子糾纏,兩個粒子距離再遠,也可以同時知道對方的信息,而人是由粒子組成的,人韻腦子同樣也是粒子組成的,所以量子糾纏對人的意識也是管用的。現在的問題是怎樣讓它管用!打個比方一個在地球一個距離地球一百光年的地方,那麼因為意識可以既時到達,那麼在離地球一百光年的地方看到的是一百年前的地球的人和物。離一千光年就是一千年前的地球的樣子。所以比光速快最少會看到以前不管那年的地球的樣子。這個道理簡單,太陽光來到地球為八分鐘,那麼你看到的是太陽八分鐘以前的樣子。所以地球的樣子以光速往外走,而你的意識可以隨便跑光的前面,利用量子糾纏我們可以隨時知道過去地球的任何信息了。


育麟


其實頭條上關於光速的問題這麼多,你只需要認真看幾個,應該就能明白了,沒必要再重複提這些問題。當然,你應該看那幾位經常回答這類問題的有黃V的同學的回答,比如史密斯,種花家,宇宙探索,鍾銘,牛毛,火星等等,但注意不要被其他一些人的胡說給帶偏了。

理論上人是不可能達到光速的,這是這個宇宙的規律所不允許的;但你非要達到光速我們也沒有辦法不是?雖然理論無法給出答案,但我們合理想象一下,自己推出一個假想的答案自個兒偷著樂可不可以?

按照相對論的觀點,一個物體越接近光速,時間就越膨脹變得越慢,1秒鐘就相當於我們地球上的幾十年,幾百年,幾千幾萬年,然後再快呢?無限無限接近光速呢?一秒鐘等於幾億,幾百億年,再然後呢?那就肯定是永遠永恆,沒有時間的概念了。既然沒有時間概念,當然到宇宙中任何地方都是瞬間到達,沒有時間過程了。

事實上在相對論的公式中,是因為時間是分母,如果變成零就會讓公式失去意義,所以不管怎麼加速,有靜止質量的物體都不可能達到光速。我們可以想象自己達到光速就時間永恆,能瞬間到達宇宙中任何地方,但要說出來,你就違背了這個宇宙的物理定律。



徐德文科學頻道


當人達到光速飛行的時候,無論多遠的距離,在感覺上都是瞬時到達,這個說法是不對的。

光速


光速是指光在真空或介質中的傳播速度,真空中的光速是目前所發現的自然界物體運動的最大速度,達到約每秒30萬公里。如果對於現在我們人類已到達的區域,相對於我們人類目前最快的速度來說,可以這樣講,人類感覺上都是瞬時到達。

但是,人類科技一旦發展到一定階段,科學技術使飛船或者人類本身能夠接近光速的時候,也就能夠探測或殖民到太陽系甚至銀河系以外更遙遠的地方後,光速飛行對於人類來說,就不會有瞬間到達的感覺了。

再往大的說,相對於整個宇宙甚至人類未知的地方,人類就是研發出能夠超過光速的飛行,也還是感覺到非常遙遠,達到的時間很慢,更不會感覺到瞬時到達了。

無盡的宇宙


這個是時間,距離和速度的概念。就像是人類和蝸牛同時去一米以外的地方,蝸牛看到人類一步就到了,感覺到瞬間到達,殊不知還有比人類更快的。更像是井底之蛙一樣,認為人類達到了光速就等於解除了距離的魔障。

宇宙大爆炸


hnyfkj


自從愛因斯坦創立相對論之後,我們的時空觀徹底發生了改變。以光速不變為基礎,時間和空間再也不是絕對的概念,而是與參照系的選擇有關。對於不同參照系中的觀測者,他們對時空的感知並不相同,尤其是在趨於光速的情況下。

與相對靜止的參照系相比,運動速度越接近光速的參照系,時間過得越慢,空間越發收縮,這就是尺縮鐘慢效應,具體公式如下:

其中ΔT和L分別表示運動參照系的時間和距離,Δt和l分別表示相對靜止參照系對應的時間和距離,c表示真空中的光速。

從公式中可以看到,當速度趨於光速時,ΔT和L都趨於零。也就是說,在接近光速的情況下,時間幾乎完全停滯,空間幾乎完全收縮。

舉個例子,現在的北極星(勾陳一)距離地球大約400光年,一艘從地球上出發的宇宙飛船以光速的99.9996875%飛向北極星。在地球上的觀測者看來,宇宙飛船需要大約400年的時間才會飛抵北極星。然而,根據上式計算可知,在宇宙飛船上的觀測者看來,從地球飛到北極星只要1年的時間,地球和北極星之間的距離大約只有1光年,尺縮鐘慢效應十分顯著。

倘若宇宙飛船飛到北極星之後,馬上再以相同的速度飛回地球。當飛船抵達地球時,地球上的時間早已經是800年之後。然而,飛船上的時間才過了兩年,飛船上的觀測者會認為他們是在兩年前離開地球。

如果宇宙飛船的速度更加接近光速,飛船上的觀測者可能只需1天就能抵達北極星,地球和北極星之間的距離僅為1光天。如果宇宙飛船的速度無限趨於光速,無論去往何方,哪怕是數百億光年外的遙遠宇宙,飛船上的觀測者都覺得只是一瞬間就會到達,因為距離收縮到趨於零。

不過,上述討論忽略了一個很重要的問題,沒有考慮到加速度(a)。如果宇宙飛船在極短時間內加速到亞光速,人類不可能承受住如此高的加速度。

在理想情況下,持續1g的加速運動是最佳選擇——先以1g加速度航行前半程,再以1g減速度航行後半程。這樣可以模擬出地球上的重力,使人類可以承受住漫長的太空之旅,並且也會有顯著的時間膨脹效應。要知道,長期處於失重或者超重的環境對於人類身體是不利的。根據勻加速運動的相對論公式可得:

由此可以算出,宇宙飛船上的觀測者會測出,他們從地球飛到北極星需要大約年的時間11.7年。再根據如下的公式:

可以算出,地球上的觀測者會測出,飛船的飛行時間約為401.9年。另外,根據下式:

還能計算出,宇宙飛船在半程加速到的最快速度(vmax)為光速的99.998839%,並非是經典力學中所算出來的超光速。我們不能用地球參照系的距離除以飛船參照系的時間,得出超光速的結論。在計算時,時間和距離需要選擇相同的參照系。


火星一號



還是那句話,人是不可能達到光速的,實際上不只是人,只要有靜止質量的任何物質都不可能達到光速。相對論的質量效應公式說的很清楚:


其中m為運動物體的質量,m0為物體的靜質量,V是物體的運動速度,C是光速,當V→C時,根式→0,則m→+∞,即質量會變得無窮大,也就是說如果物質運動速度想達到光速,全宇宙的能量用來對這個物體加速都不夠。因而有靜質量的物體是不可能達到光速的。

按照狹義相對論,物質隨著速度逐漸接近光速,它的時間會過得很慢(這個慢不是感覺上的慢,而是流逝的慢,感覺上是感不到的)。這裡有個公式可以清楚的表達:
其中△t′為運動物體的時間間隔,△t為相對(地球)靜止的觀察者的時間間隔,V是物體的運動速度,C為光速。Ⅴ→C,則根式→0,則△t′→0。由此可見,時間的同時性具有相對性。地面觀察者經歷的一段很長的時間,在地面觀察者看來高速運動物體上相對應地只過了很短的一段時間。另外在高速運動物體上的觀察者看來,前方的距離L也變短了,即


其中
L0為地面觀察者測量的距離,這樣高速運動物體上的觀察者儘管自己感覺時間並沒有變慢,但由於前方距離變短了,所以感覺用很短的時間就到達前方目的地了。而在地面觀察者看來,這段距離並沒有變短,而是高速運動的物體上的時間變慢了。反正不管怎麼說,高速運動物體的確用了很短的時間就到達目的地,上面的觀察者感覺上確實用了很短的時間,並且物體的速度越大,這種效應越明顯,感覺用的時間越短……

假如咱們違反一下相對論的光速限制原理,這個人(高速運動物體)真達到光速了,會如何呢?咱們談談看法。

好多人的想法

好多人會想物體運動速度越接近光速,其時間流逝的越慢。達到光速,那時間肯定就靜止了,或者說為0了,因為根據上面相對論的鐘慢尺縮公式也會得出這個結論。V=C時,根式=0,則△t′和L均變為0了,即無論“多遠”的距離,在這個光速人看來距離都是0,距離為0,又怎麼會用時間呢?又怎麼能不感覺快呢?他甚至連“瞬間”也不用,因為“瞬間”還是個時間段,大小為0.36秒。而在地面觀察者看來,這個光速人無論飛躍多遠的距離,這個光速人沒用一點時間,地面觀察者看到這個光速人以達到光速那一刻的動作靜止不動了。


實際上上述的情況只是人的一廂情願,因為這已超出相對論的前提和範圍了,還怎麼能用相對論的結論?而事實上又如何呢?下面我們試著描述一下。

人如果達到光速了,人也就成為光了,

光速是時空脫離的界限,因此不再需要時間了。這句話的意思就是人達到光速,不是時間靜止,而是不存在時間了,光速物質(包括這個光速人)不以時空方式存在了,而是以別的我們還不知的方式存在(比如宇宙大爆炸的“奇點”),宇宙時空對於這個人來說崩塌了。這個人成為了一個真正的宇宙自由者,一個已經沒有軀殼的“神”。


到了那個地步,就不是感覺瞬間到達,而是壓根沒有“感覺”了。你如果覺得神,覺得不能接受,那就不要再動不動達到光速了。


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