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以光的速度离开地球一天再飞回来，地球会发生什么？

假设性的问题，其实达到光速后，在以地面为参照物的飞船中时间已经停滞了，因此无论您在飞船上度过了一天还是一小时，对于地球来说，这个差距将会扩大到 ∞ ，也不复杂，我们可以拿笔来算一算：

当飞船速度接近光速时，适合洛伦兹变换，t为飞船上时间，t'为地面时间,将V=C代入时将计算出飞船上的时间为0，即在地面看来，已经处于停滞状态。

因此当飞船进入光速时，无论飞船上的时间过去多久，对于地面来说都将无限长，因为公式将转换成如下：

t'=t/√1-v^2/c^2= ∞

那么事情将变得飞船简单，当您在飞船上度过一整天回到地球后，也许您已经找不到原来地球，甚至太阳的位置将被一颗白矮星代替，更有可能您的星图都得更新，因为仙女星系已经和银河系合并，并且您还完美的错过了它们的洞房时刻。

或者您看到如此的银河&仙女，但可以确认您已经认不出来了，因为这不在您出发时携带的星图里！

星辰大海路上的种花家

这类似于一个非常有意思的思想实验——双生子佯谬。故事是这样的（参见漫画），假设有一对双胞胎兄弟，一个人待在地球上；另一个人则当了宇航员，以很高的速度在宇宙航行。

地球上过了几十年，宇航员回来了。但他却发现，地球上的兄弟比自己老了很多。

用狭义相对论解释，就是因为「尺缩钟慢」的效应。从地球上观测，宇航员的时钟走的更慢了。但这里如果从宇航员的视角看，地球上的钟也走的更慢了，所以应当是地球上的兄弟更年轻——这就引发了一个矛盾，用相同的原理，得到似非而是的悖论，这就是「佯谬」。

要解决这个佯谬，需要引入广义相对论。在广义相对论的体系下，宇航员由于要加速飞船，其产生的等效重力也会弯曲时空，使得飞船内的时间变慢。这时候，这个「钟慢」效应就是绝对的，而非相对的了。所谓佯谬也被解决了。

回到题主的问题上，首先纠正一点，就是在现在的理论体系下，有质量的物体无法加速到光速，所以我们可以假设其速度接近光速。

那么答案就是，你会觉得地球的变化超乎想象。毕竟你在飞船里可能只有几年，地球上可能就过了几十、上百年里。

章彦博

根据爱因斯坦相对论，以光速飞行时间会变慢，我们以光速离开地球一天再飞回来，我们在飞船上时间只过了一天，而地球已经过了整整十几年，弟妹都已变老，而我只过了一天。

那为什么速度越快，时间越慢？因为空间和时间是相互关联的，空间和时间是一体的，是能够变形的网格结构，称为时空。最早发现这一现象的是伟大科学家爱因斯坦先生，曾经他坐在一辆巴士上，在回头看着瑞士伯尼最著名钟塔的时候，他就在想如果这辆巴士车以接近光速远离钟塔结果会怎样？他突然发现，当自己坐的这辆巴士以接近光速远离钟塔时，从钟塔上射下来的光似乎无法追上他。这一突然的觉悟，有了爱因斯坦著名理论狭义相对论理论的诞生。也就是说在空间里物体运动速度越快，时间过的也就越慢。

这一理论在后来影响了整个科学界的理论发展，在1971年，物理学家哈菲尔与基廷做了个实验，他们将高度精确的原子钟放在飞机上绕着地球飞行，然后将飞机上读到的时间与放在地面上完全一样的时钟做对比，飞机上的时间流逝的比地面实验室的慢，结果进一步证实了爱因斯坦相对论。物体运动的速度越快，时间流逝的越慢，有科学数据表明，物体运动速度若达到光速的一半，时间约慢13％。

要想变的比同龄人年轻，我们是不是都应该运动起来，多奔跑、多爬山，有人是不是会想多乘飞机，但是这样的变化是微乎其微的。

很显然，如果我们以接近光的速度离开地球一天，回到地球会发现以前的亲朋好友都变老了，自己的儿女都已长大成人，地球上的亲人们足足期盼了我们十来年，而我只感觉在飞船上度过了一天。也许以这样的方式，可以让我们有生之年看到未来的样子，但失去的是对亲人的陪伴。

UFO情报局

这个问题好像没有说清楚，以光的速度离开地球一天，再飞回来，如果飞回来的时候也是光速，那么也是花一天时间就回到地球了，也就是你才离开地球两天，地球会发生什么，你自己想想吧!

但是，如果你回来的时候是以飞机回来的，那么，光速是30万千米每秒，一天时间总共出去的距离是259.2亿千米，如果你乘坐的是地球上最快的飞机，由北美航空所承制开发的火箭动力实验机北美X-15，最高速度为6.85马赫，也就是7274千米/小时，那么大概需要406年，你才能回来，那到时地球上的变化可大了。

地理沙龙

如果你真的是以光速飞行，不要谈地球，怕是宇宙都重启多少次了，哈哈，开个玩笑。首先对于有静止质量的物体来说，达到光速是不被允许的，最理想的状态只能是无限逼近光速，这一点在狭义相对论关于质速度关系，说的很明白。

下面我们就单纯的从狭义相对论出发，这个飞船一直以匀速——99.9999%的光速运动（这里设光速为30万公里每秒），并且飞出去再折返的过程都是瞬时完成的。按照下面的时间与速度的关系式：

其中小t就是飞船飞出去的一天时间，大T就是地球在此期间流逝的时间。

可以算出，以99.9999%光速飞行一天，地球上已经流逝了707天，差不多快两年时间了。

我们看出，速度越是接近光速，地球时间会流逝的越快。

• 50%光速，时间是原来的1.155倍
  
• 60%光速，时间是原来的1.25倍
  
• 80%光速，就是1.67倍
  
• 90%光速，就是2.3倍
  
• 99%光速，就是7倍
  

祝工作顺利~期待您的点评！

赛先生科普

很高兴回答你的问题。我们都知道，爱因斯坦的狭义相对论不允许我们有质量的物质达到光速，把题目看成一个人接近光速吧（虽然依旧无法达到，但是理论上可行）。由于时间的相对性，以下分两方面回答这个问题。

地球上的时间：

当然这是最简单的了，地球上我们的一天时间，接近光速飞行的那个人由于时间膨胀，他的时间一定是远小于一天，地球上一天会发生什么？

根据爱因斯坦的狭义相对论原理，会发生时间膨胀效应，接近光速飞行的人过了一个小时，根据公式计算，而我们地球估计过了100多年，100多年地球还是那个样子，只是你的身边人，生命中的人大多可能不在了吧。

（图片来源网络，侵删）

微言浅见，祝好。

科学黑洞

施郁

（复旦大学物理学系教授）

首先，先要交代这个“一天”是哪一个参照系上的时间，如果是地球上的时间，那地球上就是过了一天。 想必题主的意思是离开地球的人（或者东西）的时间，如果是称作宇宙飞船，就是宇宙飞船上的时间是1天。

其次，要说明是什么东西以光速离开地球。只有没有质量的粒子才能以光速运动。题主的意思应该是某个旅客乘坐宇宙飞船。那么，对不起，你的飞船永远也达不到光速！

好吧，飞船的速度也许可以达到光速的数量级，我们假设是光速的a倍吧（a小于1）。

第三，你需要回来，所以你不可能以光速一直离开地球。为了简单起见，我们假设从地球上看来，你一半时间离开地球，一般时间返回地区。 中间需要掉转方向，我们可以假设需要的时间可以忽略。

这里就有个时间膨胀的问题。 在静止坐标系上观察，运动物体的时间变长了，或者说膨胀了。如果运动速度是光速的a倍，运动物体在自己的参照系开来经历了时间T，那么在静止参照系看来，时间是T乘以洛伦兹因子。这个洛伦兹因子是（1-a^2）^{-1/2}, 这里符号^代表幂次，也就是说是1减去a的平方，然后开方，然后取倒数。

因为来回速度一样，所以在地球上看来，来回时间一样。在宇宙飞船上来看呢？好在因为来回速度一样，来回的洛伦兹因子也一样，所以在宇宙飞船上来开，来回时间也一样，那么也就是各半天。

由此得到，飞船上经过一天的来回，地球上经过的时间是：

（1-a^2）^{-1/2}天!

飞船速度越接近光速，也就是说a接近于1，这个时间越长。

物理文化与施郁世界线

这个题目脑洞开得有点大。咱们就权当趣味讨论。毕竟，对于光速旅行这样子的事情，我们人类目前为止还是以推理和猜想为主。想要实现，可预见的将来都根本没有可能性。

以光的速度离开地球一天再飞回来，地球会发生什么？

这句话不是很严谨有歧义，如果这个一天是我们从地球上的人感觉到的一天的话，这个出去旅行的人，无非就是去了一个很遥远的地方又回来了而已，并不会给地球带来什么变化。从地球上反射出去的光，随时都在做题主想象中的事情，而我们的生活并没有任何影响。就算有一个人这么出去了，也不会对地球造成什么影响。也就是说，即使存在光速旅行这回事，对于不处于那个体系内的事物应该不会有影响。

当然，我估计题主说的大概不是这个意思。应该是指从光速离开的人，按他的角度看，过了一天，回到地球上会怎样？因为大家都听说，根据相对论，以光速飞行，时间是静止的。可是时间如果静止了，那怎么还有一天时间呢？所以，这个题目无解啊。

为了便于讨论展开，我们把题目改成非常接近光速离开，也就是说，时间接近于静止了。至于怎么实现这个速度，人为什么能承受短时间之内加速到那个程度等原因暂且不考虑。就是有一个人用接近光速的速度离开地球，进行接近光速的旅行。这个时候，从我们地球人的角度来看就像一束光离开了地球，我们并不会有什么不同。但是对于光速旅行的这个人而言，他的时间会比我们的慢得多。他离开了一天，回到地球上，大概就是物是人非了吧。嗯，时间快慢是相对的，在我们所处的时空内是一回事，把一个人放入了光速移动的体系内，那就是另外一回事了。但是二者互不影响。

因此，就算有一个用光速旅行了一天再回来，地球不会因为这件事情本身变得怎么样，只不过可能是他回来一看，地球已经过了一个世纪了。至于到底过了多久，要看他的旅行速度有多接近光速了。

镁客网

从题目中可以得知，一个人驾驶飞船以光速离开了地球，离开地球一天的时间。

速度已经知道为光速c，关键是时间，这个时间是相对于哪个参考系的呢？

“离开地球一天再飞回来”，从字面意思上可以知道，这个时间参考系是飞船驾驶者，譬如驾驶者在飞船内部摆放一个原子钟，或者是其它计数一天时间的东西，当然这个一天是地球上的一天，这个不能变。

飞船驾驶员兴致勃勃的开着飞船远去了，以光的速度。恰好飞够一天了，此时他的位置在距离地球2592000万公里处，那么，他在驾驶飞船兴高采烈的飞回来，同样还是用掉了一个地球日。

当他回到地球时，他眼前的事物让他眼睛一亮，完全的不敢相信，哟，怎么回事？

地球上竟然已经不住人了？奇了怪了，人类跑哪儿去了？我不是才离开2天吗？

不过，他认为的一天可不是地球人认为的一天，如果存在一个高级永生观察者的话，他看到的飞船驾驶员好像比乌龟还慢，上个厕所都得需要花费上百年、上千年的。让人大跌眼镜。

飞船驾驶员又说了，我上个厕所明明只用了十分钟而已啊，这他就搞不明白了，时间在不同的地方难道还不一样了吗？

是的，不一样，比如你可以围绕黑洞附近运转，那么那边的时间就会很慢，太阳附近的时间流速要比地球周围慢，同样站在高山脚下，时间流速要比站在平原上来得慢，只是差别微小，人感觉不到而已。

此外还有速度可以影响时间流逝的快慢，你飞得越快，时间越慢，当接近光速时，时间几乎静止，当达到光速时，时间停止不流逝。

但并不代表着你可以长生不老（在别人眼里，你是长生不老，自己眼里不是，一切照旧），你感受到的时间流逝无差别，你还是你，身体按照常理衰老着，只不过的是，你处在这个空间内与外面截然不同，就像独立开来的两个世界，当你出来时，会发现世界已经大变样，而你很惊讶，不要惊讶，一切尽在科学的掌握之中。

所以，生命在于运动，跑得愈快，时间流逝就愈慢，虽然效果非常非常非常不明显，但总感觉自己比别人年轻了0.0000000000000000000000000000000000001毫秒。

科学船坞

如果是以题目所说的以光速飞行，就我个人而言，这个问题是没有答案的。

想象很美好，现实是无论如何我们都不可能以光速飞行，如果非要达到这一目的，那么就只有变成光，是不是很不可思议？而如果真的以光速飞行，那么时间对于你来说已经没有意义了，简单的来说时间对于你来说是静止的，无论是一个小时、一天或者是一个月一年都没有区别。当然这一天如果是以地球上的一天计量，那么地球上的一天过去了当然就是一天过去了，一天会有什么不同呢？如果以你的时间量度，那么很显然具体地球上过去了多少年也没有结论。

既然光速不可达到，不妨假设接近光速飞行。我想这个一天一定是对于飞行器上的人来说吧，在这种情况下，他的一天相当于地球的多少天取决于他的速度，速度越接近光速，地球上过去的时间越长。打个比方，一个宇航员以光速的99%飞行，一天之后回到地球，那么地球上的时间过去了多久呢？答案是地球上过去了约7天的时间，如果速度进一步接近光速，那么这个数字也会更大。如果无限接近的话，恐怕一天之后宇航员回来时会发现已经物是人非了吧。

正如我们古人所说的一样:“洞中方一日，世上已千年。”我们经常会说某个恒星距离我们多远多远，光用了多少年的时间才从那边传播到地球，可能这样很容易让人搞混，认为这个时间对于光来说也是一样。就像你开着车以100㎞/h的速度到一百公里外的地方，你知道这个时间是一小时，以此类推光走一光年的距离需要一年，这句话没有错，但是这个时间是你的时间而不是光的时间，对于光来说，时间概念已经不复存在。

關鍵字: 参照系 光速 相对论