03.06 如果开着光速行驶的飞船是可行的话,在宇宙飞行一天,地球上的人过去了多长时间?

用户5525591117


如果开着光速行驶的飞船是可行的话,在宇宙飞行一天,地球上的人过去了多长时间?

其实这个话题将引申出三个问题,分别是:光速飞船可行吗?光速飞行一天飞船上过去了多久?地球上又过了多久?别小看这个问题,不解决这几个问题,答案就是不完整的!

一、光速飞船可行吗?

上图这飞船看起来很是威武的样子,但有一个前提,即只要是作用于反作用力为基础的飞船,那么它的速度就会有一个天花板-光速!即使在理论上,它也只能无限接近光速而不能达到或者超过光速!因为有静质量的物体越接近光速时将会导致一个质增效应!越接近光速其质增效应越明显!呈如下曲线关系:

在这个条件下无论多大的推力都会消耗在无限增加的质量上,因此常规火箭的光速之路是走不通的!

二、光速飞行一天飞船上过去了多久?

假设飞船能达到光速,那么光速飞船内的时间趋向是停滞的,无论外界过去了多久,对于光速飞船来说时间就是零,那么是否就说光速飞船内的时间是停止的呢?完全不是,只是在外界看来是停滞而已,飞船内部的时间体系是一样过的,简单的说就是飞船内的每一个普朗克时间都可能对应着外界无限长时间!

三、地球上过去了多久?

如果这个一天是以外界时间为标准,那么光速飞船飞一天,我们地球上就过了一天!但如果以飞船内部的时间为标准,那么很抱歉,实在无法计算过了多久,也许是∞时间,也许是某个有限时间!假如要计算的话,不妨将设置为99.999999%的光速,此时飞船时间和外界时间交换比可以根据“钟慢效应”公式计算出来,大约为:7071倍,有兴趣的朋友可以自己找公式计算下!

那么此时:一天×7071倍=19.37年

如果以此速度飞行一天(飞船钟表时间),地球上将会过去19.37年!


星辰大海路上的种花家


光速行驶的飞船肯定是不可行。但题主作了假设,咱就来个思想实验。如果飞船达到光速了,人和飞船就相当于光了。而光是没有时间的,一天和100亿年对于光来说是一样的。所以题目说“在宇宙飞行一天”的“一天”不可能是光速飞船的一天,光速飞船是没有时间概念的,所以这“一天”只能是地球的一天。这样一来,答案就简单了:在宇宙飞行一天,地球上就过去了一天。



实际上题主之所以把这个当成问题来提问,是因为他错误的认为光速飞船也是有时间的,记住光速的东西是没有时间的。只有亚光速飞行的飞船才有时间,这个时间会因狭义相对论效应而膨胀,即时间变慢了。物体运动速度越大时间越膨胀,地球时间和这个膨胀的飞船时间的关系有个具体公式:




其中,t′是地球时间,t是亚光速飞船时间,这里是一天,V是飞船速度,c是光速。

如果V=0.6c时,t′=1.25天。V=0.99c时,t′≈7.089天,V=0.999999c时,t′≈707天,也就是说,以这个速度飞行的飞船飞行1天,地球就过去了将近两年。……有兴趣可以自己算一下更接近光速的情况。


物原爱牛毛1


任何物质都会在时空中运动,形成所谓“时空通量”。任何物质都具有时空状态变换,即都将发出一个相应状态下的一个信息量。如果一物体不发生爆炸,不向外发出能量(光子),则其信息通量是恒定的,其实就是其“时空通量”就是个恒量。

开普勒定理:相等的时间行星与太阳连线扫过的面积相等,已告诉我们,物质在时空中运动存在“时空通量”守恒关系。

时空通量定理:光在同一个引力场时空下,任何同胚映射都不会产生量子干涉谱移动,即具有等价物理效应,或具有相同的信息量。这就是迈克尔逊---莫雷光速叠加实验为什么测不到光速与地球自转速度叠加原因。

拓展时空通量定理:光在等价引力时空(即物质质量引起的时空曲率拓扑形式相同)下,任何同胚映射都不会产生量子干涉谱移动,即具有等价物理效应,或具有相同的信息量。

进一步拓展时空通量定理:光经历相同的引力场序列而形成的各个同胚映射都不会产生量子干涉谱移动,即具有等价物理效应,或具有相同的信息量。

这个定理还可以拓展到光同伦映射。这里我们把光换做费米子。

费米子时空通量定理:费米子在相同引力场序列中形成的同伦(同胚)映射都不会产生量子干涉谱移动,即具有等价物理效应,或具有相同的信息量。

拓展费米子时空通量定理:任何费米子在相同引力场序列中的同伦(同胚)映射都只会产生等价物理效应,即产生相同的信息增量。

有了以上定理,我们就可以说明引力时空拓扑上的拓扑守恒,即物质运动产生的物理效应的等价性,或信息增量的守恒性。

任何人在地球上空坐着光速火箭转一圈回来,不会延长其寿命。因为你运动一圈的时空拓扑与地面不动的人是同伦映射,所以,你没获得“优于”静止不动人的物理效应,你没有获得信息增量,你的有序性并没有增加。


谭宏21


运动的越快,时间流逝的就越慢,这不仅是爱因斯坦在狭义相对论中提出的理论,更是经过试验考证过的,确实变慢了。

1971年两位物理学家分别是理查德·基廷和乔伊·哈夫勒将四个铯原子钟放在了一架民航客机上,让民航客机带着它们飞,到达目的地之后,与地面上的原子钟进行比对,发现民航客机中的四个原子钟全部都相同的变慢了59纳秒。

时间的确变慢了。

虽然时间确实变慢了,随着运动速度的加快,时间会越来越慢,但狭义相对论并未有关于达到或超越光速的言论,而且,该理论表明了光速是一切有静质量的物体永远无法达到的速度。

你说这该怎么回答?理论明确说明了不会有单纯依靠加速方式达到光速的飞船,所以,如果真是要回答的话,那就猜测是时间停止流逝。

不过注意了,所谓的时间停止流逝,并不是说驾驶员就被禁锢在那里了一动不动,而是相对而言的,在飞船这里,驾驶员依旧正常生活,只不过飞船外的世界却在飞速的变化着,也许就是你眨一下眼皮的时间,整个宇宙就过去了千亿年即将走到了终点。

图/源自网络,侵删

一家之言,欢迎您们的补充!


科学船坞


一天是地球自转一圈,被太阳照明的是白天,太阳照不到的是黑夜,宇宙没有存在一天的时间事情,现在人已经上太空,有经历着在地球上白天,黑夜的经历吗?


KongZWang


如果能到光速,瞬间游遍宇宙全境。到了光速,一百亿光年的距离也就不足一厘一毫了


公猪大王1


假设每次飞船加速时都分离出去一个参照物.....那么每次飞船加速相对于参照物都会增加一定的速度,假如能够无限次数的加速,那么速度相对于出发点绝对会远远超过光的速度!请不要抛开相对论,虽然相对论并不一定正确……但是速度这个概念本来就源自相对论.....不要拿什么光速恒定来约束定速度的极限!光速只针对光而已……对其他物体并不适用!速度理论上应该没有上限!因为相对论里有速度相同、方向相同的物体、彼此相对静止!所以相对于第三者,速度不应该有上限!而光速恒定也没错,我之前多次提出的,只相对于光的出发点也仅特指光本身!当然如果靠飞船自身携带的燃料来加速是不可能做到的!但是不是已经有利用宇宙其它物体的能量来获得移动的动力设计?这种利用外部能量加速的飞船完全有理由获得超过光的移动速度!应为它的加速过程是无限的..........不考虑人的问题!


nicefox


这一天看你是用什么来计算,是日升日落花还是地球上的二十四小时啊?


蜕变170615141


六十多年前听说书的(讲古佬)讲过:

天上方七日,世上几千年。

一天的定义是:

24小时?

地球自转一周?

或按其他什么定律算?

其实,如果按地球自转一周计算,飞船内的时间与地球上的时间同步;

不同的是:飞船的外表与空间的局部差异。

时间不会停止或倒行。

过去了再也回不来了。

例如:你现在看到5000光年的天体发出的光;

这光是5000年前发出的,不能现在看到就说成现在的。


荷村公


这个问电子就知道了,它是最接近光速的!,还在相对论的泥团中?


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