回覆列表
  • 1 # 火星一號

    首先,題主混淆了參照系,在討論時間和空間的時候沒有說清楚是哪個參照系中的觀察者。根據相對論,時間和空間在不同參照系中的觀察者看來是不一樣的。一個恆星系統距離地球4.3光年,假如這個距離是從地球參照系中的觀察者所測得的結果。那麼,在地球上的觀察者看來,該恆星系統中發出的光需要飛行4.3年才會到達地球,也就是說當光從這個恆星系統傳播到地球上時,地球上的時間已經過去4.3年。但從光子的角度來看,時間是不存在的,一切的過程都是一瞬間,所謂的距離都為零。

    在《三體》中,在地球上的觀察者看來,DX3906恆星系統距離地球286光年。對於星環號參照系中的程心和艾AA而言,由於飛船相對於地球的運動速度極快,從地球飛到DX3906只要52個小時,而地球上的觀察者會認為飛船的飛行時間約為286年。飛船系的時間ΔT和地球系的時間Δt存在如下的關係:

    其中v是飛船的飛行速度,c是光速。

    根據《三體》中的設定,飛船的運動速度需要達到光速的99.9999999785%才能產生這樣顯著的時間膨脹效應。

    下面再來回答一下題主在問題描述中的最後一個問題,如果飛船從4.3光年外的恆星系統出發,飛行5年的時間到達地球,那麼,這個距離和時間究竟是哪個參照系中的觀察者所測得的結果,題主根本沒有指明。如果這個距離和時間都是相對於地球參照系而言,那麼,地球在飛船飛行過程中所經歷的時間就是5年,但飛船上的時間過得比這少。飛船的飛行速度大約為光速的86%,所以飛船系所經歷的時間大約為2.5年。

    當然,題主的意思很有可能是這樣的:4.3光年是從地球系測得的距離,而5年是從飛船系測得的時間。對於這樣的情況,透過計算可知,v=4.3c/5√(1-v^2/c^2),飛船的飛行速度大約為光速的65.2%,地球上的觀察者會認為飛船的飛行時間Δt=4.3/0.652年≈6.6年。因此,如果飛船從2013年出發經過5年的飛行之後抵達地球,此時的地球已經是2019年的年中,而非2018年。

  • 2 # 時空通訊
    簡單回答。首先擼一擼這道題的意思。

    實際上題主問的意思是乘坐光速飛船來地球,飛了4.3年(題目錯寫為"飛了4.3光年",光年是距離單位,不是時間單位。如果寫成"飛了4.3光年距離"也是對的),從坐飛船的人(光粒子)角度看,看到的地球是4.3年後還是430年後的地球。

    這個題目實在有些邏輯混亂且令人費解,比如那個"430年後"是怎麼來的無從知曉,那個此說法莫明奇妙,無解,就不予置評了;另外那個坐飛船的"光子"看到的地球時間是從剛出發時看到的起算,還是地球人看到這艘飛船啟程後的樣子來算呢?也就是以哪個參照系為準的問題沒說清楚。

    釋疑:

    1、坐飛船的人啟程時看到是4年前的地球樣子,假設飛船啟動時看到的地球是2010年,如果與地球同方法計年,出發地就是2014年;

    2、而地球人看飛船啟動也是4年前的樣子,就應該是2018年的人才看到出發地2014年啟動的飛船;

    3、然後2018年的地球人看到飛船飛過來用了4年時間,地球已到了2022年;

    4、飛船從2014年出發,到達地球已是2022年,感覺瞬間飛躍了8年時光。但光子和乘飛船的人出發時看到的是2010年的地球樣子,到達地球后看到的已是2022年的地球,視覺時空己過12年。

    鑑於上述不同參考系中時間流逝效應,我們在看科幻作品時才會出現爺孫年齡倒置的現象。

    宇航員回來依然年青,孫子卻成了百歲老人。想想如果你坐光速飛船到50光年的星體走了個來回,你兒子已經100多歲了,你還是走時模樣,什麼感覺?

  • 3 # 科學黑洞

    愛因斯坦狹義相對論的推論時間膨脹效應,說明了光粒子的時間是靜止的,也就是說時間對於光粒子無實際作用。

    時間對於光子是無意義的,無論是飛行了多久多遠,沒有時間流逝。距離地球4.3光年,以人類角度來看,光束飛來地球用了4.3年,也就是說光子來到了4.3年之後的地球。還有一個觀點題主可以仔細去了解一下。

    同時性的相對性

    根據狹義相對論的時間膨脹效應,你的壽命是100年,無論速度多快你就只能活你的100年,即使其他人眼中的你活了1000年,也僅僅是100年的內容平分到1000年的時間裡,可能你的一次眨眼時間就是一個小時。(所有圖片來源網路侵刪)

    回到題主的問題上,地球就是過去了4.3年,光粒子角度沒有時間流逝,它如果有思維可能會認為地球在像電影一樣在“快放”。

  • 4 # 外行球迷

    本來是反駁某位答題達人的,現在發出來跟大家探討一下:

    有發光光源的一束光從4.3光年的距離到達地球,和一艘跟光速一樣速度的飛船到達地球的時間是一樣的4.3光年。 只是一束光到達地球時,地球人看到的是4.3年之前光,之後還會有4.3年時間的光繼續達到地球,地球只是推遲了4.3年看到開頭,結束時間也推遲了4.3年,因為發射源不斷地在發射光。

    但是重點來了,如果把一束光改成同樣速度的一艘飛船(假設成立),那麼飛船從原先位置發射的時候,地球人是看不到的,過了4.3年地球才突然變出來一艘飛船,飛船上的人也是過了4.3年時間才到達地球,如果飛船開始發射的時候有人同時通知地球人,那麼地球人也是等了4.3年,沒有任何時間變慢或停止的發生。不同的是地球人感覺突然有一艘飛船出現在面前,再看不到後面有飛船飛行的過程影像,因為人類要藉助光才能看到東西的原因,飛船光速飛行時沒有光反射,所以人類只是能看到停下來的飛船,感覺瞬間就出現了。但是不管地球人還是飛船上的人,時間還是同樣的宇宙時間,沒有任何改變,從發射到到達地球飛行要耗時4.3年,地球人也是用時4.3年等到飛船出現。 飛船不動或者低於光速時,是會有光反射,會形成影像用光速傳播出去,人類看到的是光,而不是飛船本身,如果是一個光源,那麼是源源不斷髮射出來的光子,而不是隻有一個光子到地球。這個光子到達地球之後,要繼續它的旅程,後面看到的是別的光子。瞬間到達只是人類感官,不是時間問題,更不是宇宙事件實質,宇宙空間內的物質或事件必須遵照宇宙規則執行,這種執行事件無法重複,也就是無法改變時間,否則宇宙規則就會崩潰,進入無序狀態。

  • 5 # 同徳

    這束光經歷4.3光年來到地球,其自身包含的物理、化學物質有否變化?多了什麼少了什麼?光的運動需能量嗎?有誰能解答一下

  • 6 # 蜈蚣百足1

    雖然不知道那個430年是什麼鬼,但提問得很好!先贊一個!因為好像從來沒有人問起從光子的角度看問題,讓我告訴你,以現在我們所知的物理知識,對於光子來說,它經歷的時間是為0的,就是瞬間到達,不單這樣,就算它是從43億年前的星球上飛過來,在它看來也是瞬間到達,沒費時間,其實不單是光子,所有組成我們這個宇宙量子級別的東西,如夸克、電子、中微子、各種射線等,也是沒有時間這個選項的,因為它們不是以光速在運動,就是以光速在振動。宇宙已誕生了137億年,但在組成宇宙的物質看來,時間為0!說明什麼?說明了兩點:

    一、宇宙這部機器運算太快了,整個宇宙的生命史瞬間完成,更不要說中間的各種演化。好比現在的光纖路由器,你看的幾千部電影,幾萬本百科全書,它瞬間就看完了。

    二、由於沒有時間選項,整個宇宙可能是虛擬的,比如夸克,一億前和一億後是一樣的,沒有變老,變老的是“宏觀”層面,我們看到的就是分子的組合分裂,像我們的地球,在量子們看來,並沒有什麼海枯石爛、滄海桑田,大家都是老妖精,容顏不曾改變,與幾十億年前完全一個樣,說明我們的宇宙只不過是個程式,你看到的是它的運算過程。

  • 7 # 有名108198316

    按照守恆定律其實很好理解,請全部按照地球時間理解:飛船出發時看到的地球是2010年的話,那麼飛船出發就是2014年,到達地球就是2018年,飛船上的人在飛行過程中一直盯著地球的話就是用4年的時間看到了10到18共8年的地球(跟看影片快進×2一樣),而地球看飛船是2018年看到飛船從起飛到到達是同時的。所以光速的時候看前方的事物會覺得時間變慢了,看後方的事物會覺得時間變快了,其實時間是沒變的。你還可以這麼理解,飛船從2014年出發到2018年到達地球的所有情景都是同時傳送到地球上的你的眼睛裡的。

  • 8 # Luthiel

    從光速運動的觀察者來說,它已經永恆了,不存在開始也不存在停車,整個宇宙都不存在了。(就算想看地球,尺縮之下地球小的不存在了)

  • 9 # 星辰大海路上的種花家

    距離地球4.3光年的星系的一束光到達地球時,由於這一束光已經在光速下飛行了4.3光年,從光粒子角度看,地球是4.3年後的地球還是430年之後的地球?

    是4.3年還是430年與光子無關,光子的速度為光速,根據相對論體系裡洛侖茲變換計算,光子所經過的時間為0。

    t為光子所經過的時間,t"為觀察者經過的時間,V為速度,C為光速,光子的速度為光速,那麼本例的t毫無意外的計算出答案為 0

    既然光子經過的時間為0,那麼是這個時間又與它何干呢?

    但對於我們觀測者來說,卻是實實在在經過的時間,因為兩個參考體系是不一樣,我們看到的時間計算:

    t=L/C=4.3年

    如果您非得要說明光子看到的地球是什麼樣的地球,那麼就如中間兩張4.3年前的照片和4.3年後的照片突然切換,並且中間時間是0,那麼您說這如何區分?當然這是無法做到的,切換時間為0的裝置尚無理論支援!

    4.3光年左右的位置差不多就是比鄰星系,看來這個位置令人懷疑啊,有關這個的問題與回答都超多,《三體》的影響力觸碰到了方方面面,看來科普還是需要高階大氣上檔次的科幻小說比較快一些!

  • 10 # 科學船塢

    但是,你在後面又問了這個,打個比方:一個鬥帝強者騎著光子向地球飛奔而來。題主問的是這個鬥帝強者看到的地球是幾時的地球?

    很簡單,對於鬥帝強者來說,他認為他自己剛剛達到光速時就已經到達了目的地,這樣在過程中他根本看不清前面是什麼,因為光線藍移的相當嚴重,當他抵達太陽系內部時,速度緩緩降下來了,他到達了地球附近,地球確確實實是現在的地球,從外界而言,這位鬥帝強者從四年前向地球這裡來,那麼抵達地球時就是四年後。

    比方說就是現在2018年11月22日鬥帝強者正式從三體星系出發,那麼來到地球附近時,地球確確實實是2022年,三體星系那邊的時間也是2022年,只是這個鬥帝強者自己很詫異罷了,因為對於他而言,準備---騎上光速飛行的光子---跳下光子過程,他覺得就是喝個茶的功夫而已。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 早結婚和晚結婚的人生會有很大不同嗎?你們是推崇早點結婚好還是晚點再結婚呢?