如果在离地球非常非常远的地方,有一艘飞船以光速向地球飞来,是不是只有等到飞船到达地球时才能观测到?

过的痛苦活得精彩


地球离太远差不多一亿五千万公里。光速那也得七,八分钟才能到达。如果是体积大点的物体,现在的科学技术早就发现了。回过头来说,如果是子弹头那么小的玩意,地球人可能发现不了,但也不会给地球带来伤害。


做只吉他75008259801


我知道,你提的这个问题是一种假设,但是这种假设在现实当中会不会出现呢?谁也不知道,所以只能用假设的方式来论证这个假设的问题了。

如果在离地球很远很远的一个地方,有一个飞船以光速的速度向地球飞来,我们能不能发现呢?我的回答是肯定能发现,以人类现在的科学技术,对宇宙的空间观测虽然是有限的。但是有飞船向我们飞来是应该被观测到的,现在人类有哈勃望远镜,还有很多高科技的监测卫星。近宇宙的空间内有物体移动都可以被发现,只要在离地球很近的空间内出现这样的情景,人类一定是可以观测到的。


雨化晨露


如果在离地球非常非常远的地方,有一艘飞船以光速向地球飞来,是不是只有等到飞船到达地球时才能观测到?

这是一个非常有趣的话题,一艘光速飞船飞向地球,我们在地球上能事先发现这艘飞船吗,假如是外星人来攻打地球的话能不能事先发现他们?假如不能的话,能不能设置一个前哨基地,来探测到他们?

光速能被超越吗?

其实上文的答案很简单,无论在什么情况下,我们都不能事先发现这艘来袭的飞船,因为光速不可超越,但答案很简单,要说清楚这个道理却不容易。

狭义相对论

各位印象中的光速不变是爱因斯坦的狭义相对论中给出的,当年爱氏的狭义相对论发表的同时提出了两条假设:

狭义相对性原理:一切物理定律在所有惯性系中均有效

光速不变原理:光在真空中的速度c是一个常数,与光源的运动状态无关。

这两条假设确定了一个前提,前者说的是一切物理定律(除引力外)在洛仑兹变换下保持形式不变,后者说的就是光速不可超越,即使你在光速飞船上射出一束光也不行。但其实光速不变在爱因斯坦提出之之前,早就有科学家做过探索。

麦克斯韦方程:他在1860年代提出麦克斯韦方程组后就发现,电磁波的速度可以从它的方程组中推导出来,麦克斯韦敏锐的意识到,光也是电磁波的一种。这个代表电磁波速度的c无论在什么情况下都是一个常数。

洛仑兹变换:洛仑兹为解释1887年迈克尔逊莫雷实验中的零结果,在1895年提出了长度收缩的概念,1904年洛仑兹在《以任意小于光速的系统中的电磁现象》改进了这个说法,正式提出了洛仑兹变换,他认为运动物体的长度会收缩,但只会发生在运动方向上。

但可惜洛仑兹在此止步不前,而1905年的爱因斯坦则在他们的基础上直接将这两条假设作为前提推出了狭义相对论,而后期的质能方程则更是成了后来核能和宇宙诞生的指路明灯。

光速不变如何证明?

其实早就被天文学家观测中证明了,有两个现象可以作为案例:

  • 双星运动
  • 光行差

因为双星运动的恒星在圆周运动时会有两个速度,一个是冲向地球,这会“加速”光速,另一个是远离地球,这会“减速”光速,所以如果光速能改变的话,在地球上看来这光到达前后不一样,双星就会模糊一团,但并没有!

另一个则是光行差,因为处于运动状态的地球和恒星的相对运动会造成光行差,地球公转造成的光行差较大,最大可以达到20.5角秒,这是由于光速不变所导致,否则就会引起恒星位置上的角视距变化,但从来没有因为地球公转而产生这样的变化(周年时差是相对位置变化)

所以每一张星空照都证明了光速是不变的,这就是说光速不会高也不会低,它就是特立独行的这个速度。

光速来袭的外星飞船,能事先被发现吗?

光速飞船能不能被发现,来看看伽玛射线暴能不能预报就知道了,伽马射线暴是宇宙中一些极端天体的发射的高能射线,其实就是频率极高的电磁波,它们以光速前进,大致上超新星爆发或者中子星和黑洞合并都能产生,但我们没法预报伽玛射线暴。

因为这种极其高能的电磁波是光速前进的,我们无法设置探测器来事先预报这种能量事件,因为前出的探测到伽玛射线暴来袭之后,仍然需要以光速将信号传递到地球,这个时间只会比伽玛射线暴更慢到达,因为设备信号转换会有延迟。

那么横向探测呢?比如在一个同时可以看到地球来袭飞船的三角形顶点上,那就更不可能了,因为信号在到达探测器和探测器到达地球的路径距离上已经超过被探测物体,所以会更慢,这个方案不成立。

最后我们要说的是,这艘来袭的飞船真有可能就是伽玛射线,而地球就是那个被蒙在鼓里的不明真相群众,因为没法事先知道,所以在银河系中的伽玛射线暴只有在轰击了地球的瞬间才能得知,就像一个蒙眼走路的人,撞到了路边的电线杆子上才发现有个障碍物,甚至都不能像盲人那样有根手杆来摸索下。

太阳系在银河系中的运动轨迹

地球正是这样一个蒙着眼睛,却在宇宙中以600千米/秒以上的速度冲向巨引源的盲人,我们祝地球安好。


星辰大海路上的种花家


可见光中人眼能看到的,是相对较近的超新星爆和伽玛射线。因为它们都有很明亮的光线。太阳光抬头就能看见,但看不见具体的光线。

如果光速飞船也是个发光体,在它长距离的飞行中,会在天空留下明显的线路,用天文望远镜看更明显。如果光速飞船是不发光的,连望远镜都看不清楚,人眼根本看不见,它到了才知道是来了。

2020-3-5


手机用户54578927414


要回答这个问题,首先我们需要细细琢磨一下问题的细节。

这问题问的是飞船能不能被“观测”到,而会先观测到飞船之后飞船才到达,还是飞船达到后才被观测到。

观,为看,以光为媒介通过眼睛来感应实体的存在与变化。

测,为测试,测量,检测,通过不同的方法来了解或验证一件事情的存在与变化。

两个字的意思不同,得到的答案也大有不同。而在回答这个问题之前,我们必须要有一些假设:那就是人类的设备非常的精密,并且能够观测到非常远的地方并毫无误差。

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首先,我们来说说看飞船能不能被看到。

这里面有两种情况:

第一种就是飞船在飞行的时候,是使用推进式的方式在前进的。这种以消耗能量来获得动能的方式,基本上燃料都会在转换形态是释放光子。此类的飞船无论能否发光,推动飞船尾端的能量释放必定释放光亮而能被看到。

第二种的就是使用曲率驱动或者未知动力来航行的,它在移动的时候可能不会发光,但却会扭曲周边的空间。通过其他恒星的光芒射透该飞船航行过的路线,也能被看到。

只不过,以上两种情况,都是在飞船到达之后,才能被看到的。我们都知道,在宇宙中,传播速度最快的就是光了。如果飞船达到光速时,那它肯定会在我们察觉到它的时候就已经达到了,因为它已经是最快的了。我们换个比较熟悉的比喻来说,这就好像当飞机的速度超过音速时,我们会看见飞机先飞过来,之后才会听到声音一样。

那么,飞船是到了才能被看到吗?

别急,我们上面说的只是用“观”来了解飞船的位置。这里,我们要谈谈如果是用“测”的话呢?

如果我们不通过光来判断飞船达到与否,那么就有可能会先观测到飞船之后,飞船才抵达。

诶?上面不是说了光速是最快的吗?既然飞船都达到光速了,为什么还能够先被观测到之后才到达?

当然,要先观测到飞船,这里也还需要多一个假设:那就是这飞船是会释放出中微子的。

要先观测到飞船后才看到飞船,这取决于以下两点:

1. 重力影响

中微子和光子不同,它受到重力的影响非常小,并且拥有进乎光速的速度。这样的条件让人们能够在看到飞船之前就先观测到飞船发出的中微子。

这里面的原因是当飞船飞过恒星,行星,以及有质量的物体附近时,会受到该物体的引力影响而“变慢”(实际上是时空被扭曲,飞船移动速度一样维持在光速,但实际航行在观察者的角度下距离被拉长了)。

有趣的是,当中微子飞跃过有质量物体的附近时,受到引力的影响却小于光子。所以这是为什么中微子能够先被观测到,而有着光速的飞船会在之后才看到。

2. 航线问题

这里还要再说明另外一点为什么中微子能够先被观测到,那是因为航线的问题。

当飞船从远处飞往地球的时候,它是不能够直线飞过来现在地球的位置的,而是要飞去地球未来的位置上。毕竟地球是一直在围绕着太阳旋转,而太阳系却又是围绕着银河系中心旋转的。所以今天地球的位置和一年后地球的位置是不同的,而且每一分每一秒都在变化中,永远都不会重新回到同一个位置上的。

飞船就必须要有这个计算能力去算出若干时间后地球的位置,并需要往那个方向飞才行。中间的航线不一定是直线的,因为路上可能会有诸多的行星与恒星甚至是黑洞,所以很有可能是需要绕道而行的。

但是中微子却不同,因为受到重力的影响很小,所以它是几乎能够直接穿透各种行星直达地球而不需要绕道的。

这也是为什么在这样的情况下飞船能够先被检测到后才看到了。



来自流星的世界


这个,如果真如题主所说,那么正确答案是;“能啊,有可能啊!”。

审题可知,题主题目中真正的“考点”,要点,在于光速是不是可以超越?或者说“光速最大定律”是不是无法违反?

就现在人类的一切所知而言,光速最大定律是无法违反的。但这就在题目中出现了问题,那就是题主题目中设定的“飞船以光速向地球飞来”是什么意思?

依据光速最大定律,飞船(除非飞船像光子一样没有静止质量,要不然)是不可能达到光速的。当一艘飞船可以以光速飞行时,那就是说光速最大定律失效了。如果设定光速最大定律失效了,再问(再考)光速最大定律是不是会失效?这个题目就没意思了。

这里更好的理解大概是飞船以极为接近光速的速度飞来,然后我们能不能提前看到飞船?如果是这样,那因为极为接近不是真正等于,于是,在住够的时间积累下,飞船发出的光会有可察觉可测量可观测的提前量,那么,答案就是:“能啊,有可能啊”了。

这里的关键还在于“光速最大定律是不是可以违反?”,现在,人类已知的一切事实和观测结果都证明光速最大定律是宇宙的基本法则,不可能被违反。在这种情况下,设定光速飞行的飞船,是没有意义的。

当然了,我们以前也说过,如果飞船是由像光子这样没有静止质量的物质组成的呢?那岂不是就可以实现光速飞行了?

这个,我们以前说过,用像光子这样的,静止质量为零的物质制造飞船,这是有可能的,而且很可能是唯一达到光速而可能实现星际普遍航行的方式。当然了,这里还有很多问题,比如说如何让这样的光速飞行的飞船停下来?这就是个看上去简单,其实却很复杂很复杂的问题。

当然了,这样的问题不是不能解决。靠着静止质量为零的物质来光速飞行以实现宇宙远航,至少比靠着穿越虫洞实现星际旅行靠谱多了。所以,也许未来,随着理论物理学和粒子物理学等基础科学的深入发展,当人们对质量的本质理解的更深入更深刻之后,也许可以制造出来像光子一样静止质量为零、因而运动速度为光速的宇宙飞船,并且以此为载体,在不违反物理学规律(包括光速最大定律)的前提下,真正实现星际航行。

就说这些吧,供题主和大家参考。


137亿年前的氢二氧一


客观存在决定主观意识,物质决定精神,人们的主观认识只能来源于客观現实,客观不存在的东西主現怎么能有印象。

正如古人看到天空的飞鸟,设想自己也能在天空自由傲翔,但因科学技术所限,沒有親身体会,如何能有感受?,就是今天没有坐过飞机的人,能说出上天的感觉吗?。

同样道理,无论是离地球远还是近,光速的物体,谁又见过?。人们白天只能体会到,太阳的自然光。如果没记错的话,据说太阳光到地球,大约是八分钟的時间,也就是说我们睁眼所见是八分钟前太阳发出的光,現在发出的光只能在八分钟后,进入我们视野。以光的速度一艘飞船,向我们飞来,到目前为止谁又見过?,至于是否到达地球才能現测到,没有实践,空谈,谁能说清客观現实究竟是什么?


老兵4200


以现在的科技,到地球你也测不到。

外星科技,想让你看,你就能看,不让你看,就是空气。被迫看见,科技失误。

活捉一个,立马藏好。真相在哪,自己补脑。


我是底层人


以目前地球的技术来说是的。目前人类的观测手段没有超过光速的,理论速度也没有超过光速的可能,那么以目前的点为顶点,前方会有一个未来光锥,后面有一个过去光锥,如果物体接近光速,那么会无限接近观测点处于过去锥中,因此事件到达和飞船本体到达的时间非常接近,如果超过光速,就会进入未来光锥中,就无法观测了。


榻榻米的榻榻


根据相对论,物体的速度接近光速,质量会变得无穷大。不用等这个物体靠近地球,地球早已经毁灭了。人类根本就没有观察到的机会。


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