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  • 1 # 科海一葉扁舟

    兩人能否相遇取決於高速運動的人有多接近光速。如果是光速或無限接近光速,兩人肯定不會相遇。

    太Sunny到地球的距離是8分20秒,有人就想當然以為太陽附近的人以光速飛向地球的人,兩人就會在8分20秒後相遇。這就大錯特錯了。

    兩人能否相遇的真實場景

    真實的場景是這樣的,宏觀物質(太陽附近的人)如果達到微觀物質(光子)的速度(或無限接近),地球上的人一生中(壽命100年)看到太陽附近的人幾乎是靜止的。

    而太陽附近無限接近光速的人在8分20秒路過了幾千萬年甚至上千億年後的地球。所以兩者是不會相遇的。

    在科幻小說《三體》第三部裡,程心就因為飛船動力事故,接近光速圍繞星球轉了幾圈,結果與雲天明相隔了一千八百萬年,再也無法相遇。

    同樣在這部小說裡,有科學家為了瞭解宇宙最終大結局,而透過光速飛行到達宇宙大結局前夕。

    理論依據

    其實就是根據愛因斯坦狹義相對論裡時間膨脹效應。狹義相對論給出參考系不同,動系相對於靜系存在“鐘慢效應”,其比例因子即 洛倫茲因子 ,表達如下。

    其中,c為光速,在上面的問題中,v就是太陽附近的人的移動速度,t就是以太陽附近的人為靜止參考系下的時間,而t′就是地球上的人度過的時間。

    由以上公式就可以看出,當速度無限接近光速之後,時間膨脹幾乎無限大。也就是說高速運動的物體自身感覺只是過去了8分20秒,地球上的人感覺幾千萬甚至幾億年都過去了。

    時間膨脹效應自1941年以來已經多次實驗證明,並不是單純推導而出的物理理論。

    綜上所述,古人說的“天上一日,地上一年”的典故,並不是隨口亂說,在哲學和物理學角度是十分具有啟發性的。

    根據鐘慢效應,問題中假設的太陽附近的接近光速移動的人就是那天上的“神仙”,一瞬間就穿越到地球上的那個凡人的壽命之後的歲月,兩人很難相遇。

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