不考虑相对论,假设我在光速飞船里,100光年要多久到?

Laura-wei


如果不考虑相对论,那就是按照经典牛顿力学的理论来处理。你在光速飞船里,最简单的理解,就是你跟飞船一起,以光速运行。两地相隔100光年,也就是以光的速度要走100年。你和飞船一起以光速飞行,那自然是花100年到达。

不考虑相对论,也就不考虑时间在接近光速时的变化。这100年无论是飞船中的你,还是飞船外的人看来,都是一样的。只要寿命延续没问题,你就能用100年时间达到目的地,飞船外的观测结果也是这样的。

但既然是光速飞船,怎么可能不考虑相对论呢?相对论就是在光速级别来讨论才有意义啊。而一考虑相对论,情况就复杂一些了。

外界看来,你还是得花100年。当然,由于所谓的光速飞船实际上不可能达到100%光速,严格地说,你花的时间至少在100年以上。这是外界观测的结果。

但对于身在飞船中的你看来,完全不需要这么长的时间。根据相对论,飞船越是接近光速,飞船上的你所经历的时间就越缓慢,这就是钟慢效应。飞船外100年过去了,可能你在飞船上感觉就是睡了一觉的时间而已。

这一觉不是百年沉睡,而是切切实实的日常休息。至于休息多久,是几年的冬眠,还是一个晚上的睡眠,或者一个小时的小憩,完全取决于你的飞船的实际速度。根据相对论,钟慢效应并不只是一种“感觉”,而是高速运动系里的真实存在。在光速这堵牢不可破的壁垒前,时间跟速度紧密相连。谁跑得更快,谁就能赢得更多时间——时间会为你放慢脚步。理论上,假如你能达到100%的光速,你就战胜了时间,时间将为你永远停驻。

当然,这种情况还是很难想象。当时间真的停止时,飞船中的人到底以何种方式存在呢?因为时间停驻而永生?身体的所有细胞都得光速同步运动才可以吧?但既然细胞还在运动,人是不是就继续新陈代谢呢?那怎么可能不衰老呢?再者,时间停止了,到底是感觉自己如上帝如佛祖一般身随意动,瞬间能到达任何想到达的所在,还是感觉时间漫漫永无休止?

或者,最确切的说法时,真到了那种程度,“时间”这个概念不存在了,人体关于时间的感觉也不存在,这是一种全新的体验,到底是怎样的,就像人从三维空间进入四维空间,未经体验实在说不出来,就算体验了也还是说不出来——因为在人类现有的思维概念和语言描述中,就不存在“没有时间”这种体验。

好在,这一切哪怕是假设,也被相对论证明是不可能的——始终不败的相对论啊——根据相对论,你的飞船只能无限接近光速,但永远不可能真正达到光速。所以,这个“没有时间”到底是怎样的感觉,也不用费心去想了。

总之,你坐在飞船里,以接近光速的高速飞行。速度越快,时间在你身上流逝就越慢。但再慢也还是会一点点流逝的,最多让你成为一个老神仙,外面的时间过了千年万年,你还是永远不变的年轻容颜——变是肯定变了的,只不过这一点点的变化不容易看出而已。

言归正传,到底坐着光速飞船,要花多长时间飞过100光年的距离?在飞船外的观测者来说,最少100年以上,最快也就是差不多100年。而对于飞船中的你自己,也许是几十年,也许是几个月,也许是几天,也许是几小时,取决于你的飞船到底有多接近光速。具体的计算可以看这个公式:

这就是用来协调牛顿和爱因斯坦理论的洛伦兹变换,为了回答这个问题,我临时恶补了一下,加上了自己的标注。也拿几个具体数字算了一下,结果是:

如果你的飞船速度是光速的一半,在外界观测者看来你花了大概200年到达目的地,而在你看来你花了大概173.2年到达目的地;

如果你的飞船速度是光速的90%,在外界观测者看来你花了大概111年到达目的地,而在你看来你花了大概48.4年到达目的地;

如果你的飞船速度是光速的99%,在外界观测者看来你花了大概101年到达目的地,而在你看来你花了大概14.3年到达目的地;

如果你的飞船速度是光速的99.99%,在外界观测者看来你花了大概100.01年到达目的地,而在你看来你花了大概1.4年到达目的地;

如果你的飞船速度是光速的99.9999%,在外界观测者看来你花了大概100.0001年到达目的地,而在你看来你花了大概0.14年到达目的地。

当然,如果你的飞船速度完全达到100%光速,在你看来,你花了大概……算不出来,因为这时会出现除数为0的情况,我们知道,在数学上除数是不能为0的。所以,从这个式子也可以看出来,你的飞船不可能达到100%光速。

以上的计算只是为了大致说明高速运动时时间和速度的关系,不一定准确,我没验算。大概就这样吧。

参见之前的相关问答:

《小说里面,为什么程心和关一帆从灰星回到蓝星用了16天?》

《有没有人可以简单的说明一下3:死神永生>中的多维碎块?》

以上是头条号“海阔天空诗酒花”的回答。欢迎在今日头条APP关注“海阔天空诗酒花”,图文、问答、视频,海阔天空随便聊。


海阔天空诗酒花


如果不考虑相对论,而且假设确实存在光速飞船,你在光速飞船里飞行100光年的距离要多久?

答案很明显:100年,这是小学生都会计算的问题,距离除以速度。就相当于:你以1米每秒的速度行走,100米的距离你需要多久才能走完呢?两者是同样的问题。

这种问题其实就是用了牛顿的绝对时空观,时间和空间都是绝对的,不会因为参照物和运动等变化而变化,你眼里的时间和空间在其他眼里都是一样的。

当然,这只是理论上分析,如果考虑到宇宙一直在超光速膨胀,结果就不会是100年了,不过这属于多虑了,也没有必要因为宇宙膨胀来质疑问题的合理性。

事实上,不考虑相对论的前提是没有意义的,相对论效应是确实存在的,在我们生活中无处不在,怎么能不考虑相对论呢?

在相对论效应下,会出现非常明显的时间膨胀效应和尺缩效应,你在光速飞船里,意味着任何浩瀚的距离在你眼里都是近在咫尺(尺缩效应),也就是说你能在瞬间跨越任何浩瀚的距离,甚至可以瞬间跨越整个宇宙,理论上确实是可以做到的。

比如说,我们通常所说的比邻星距离地球4.3光年,这里的“4.3光年”是对于地球上的人类来说的,如果你坐在光速飞船里从地球出发,比邻星就不会有4.3光年距离,而是就在你眼前,你可以瞬间到达那里!

千万别用牛顿的绝对时空观思考上面的问题,你会疯掉!


宇宙探索


測出100光年距離的那個人看你需要100年到。


TonyDeng


首先时间是可以缩短和延长的。我们美好的传说天上一日,地上一年。起初科学家都觉得是古人的美好想象。

就干了这么一个事儿,把一个原子钟,发射到了太空。这玩意儿是非常精确的。想证明的就是时间的一致性,在地球上和地球外时间是一样的。

但是呢,这原子钟的时间在上天后确实缩短了一点点,虽然非常非常小,但对于天文学来讲,那就说明时间的的确确是可以不统一的。

如果距离足够远,空间足够大,这种天上一日,地上一年的说法还有点意思。

100光年,按照字面就是光速前进100年的时间。你的光速飞船是实实在在需要100年。当然这只是理论上的。

但是由于速度越快,对空间也会造成压缩,拉扯,甚至撕裂,就像你快速跑过去,也会带起一阵风一样。

在这样的机制下,你就可以像穿裤子一样,先把裤子卷起来,然后穿过去。所以如果要去100光年外,压缩时空才是最容易的办法。

如果硬要坐什么光速飞船,那就至少要100年。


九门提督坎震离


没有光速机!达到光速的三分之一物体就化成灰了!100年回不来了,你早死了!


胡建良7


第一,你在光速飞船里先考虑能不能活下来。

第二,光速下,时间空间都已经与常规物理下变得不一样,无法用我们常规的算法来计算了。

相对论也只是解释目前物理学难题的一种方法,并非是宇宙运营的本质。


三观犹在的江湖


考虑不考虑都是100年到!你要去做什么?


罗次老不死


笨蛋,当然是100年咯[打脸][灵光一闪][我想静静][泪奔][笑哭][捂脸][大笑][呲牙]


君子65646134


顾名思义,100光年就是光走100年的距离,所以如果你在光速飞船里,需要100年的时间才能到。


民沛地理


不能不考虑,时间就是相对的。


分享到:


相關文章: