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  • 1 # 笑連老夥子003

    根據愛因斯坦相對論的原理,光的速度是所有速度的極限。我們常見的物體的運動速度不會超過光速。物體運動的越快,越接近光速,人們覺得所花費的時間是越長。

    這麼理解吧,你開一艘飛船,這個飛船效能非常好,做太空旅行。

    你以光速1%的速度飛行一天,地球上大概過了12天。

    你以50%的光速飛行一天,地球上過了40年。

    你以90%的光速飛行一天,地球大概過了3000年。

    你以99%的光速為飛行一秒鐘,地球大概過了100億年。

    你以光速99.999%的速度飛行一秒鐘,地球大概過了1億億年。

  • 2 # 宋思考

    這是不可能的。

    當你2000年飛出去後,回到地球是2100年,那麼,你肯定在外面過了100年,以地球的時間為標準,就是100年。

    至於你用的是什麼鐘錶,顯示的是什麼時間,又有什麼關係?

    你在月亮上呆了365個晝夜,地球上肯定是365x7個晝夜。你說你只過了一年,我們呆在地球上的人卻能肯定你已經出去了7年!

    至於你生理上是個什麼狀況,誰又能說得清楚?

    人們能夠看到的景物,是光線反射到眼睛中去的。以光速離開地球,眼睛裡看到的景物就是離開地球的那一刻,彷彿時間不動了,實際上時間還是在走,只是我們感覺不到而已。

    既然如此,為什麼飛船上是一年,地球上是100年?

  • 3 # 科學黑洞

    如何最簡單的理解光速飛行一年地球過去100年?這種說法很多人都非常的不理解,為什麼時間的尺度會發生變化?

    按照牛頓所堅持的絕對時空觀,任何人在任何地方所經歷的時間都是一致的沒有改變,不能說每天公司規定是早上9點上班,你每天都10點來,跟老闆說咱們倆的時間是不同的,你老闆可能直接就給你踢出來了。這種時空觀深深的刻印在每個人的腦中,但愛因斯坦如果還在世的話,他會告訴你你所堅持的都是錯誤的。

    愛因斯坦在1905年和1916年分別提出狹義相對論和廣義相對論,打破了牛頓的絕對時空觀,愛因斯坦認為時間是相對的,簡而言之就是每個人的時間可能是不同的,影響因素只有兩個,物體的運動速度和所處的引力場強度都會影響時間的流逝速度。

    按照狹義相對論來講物體的運動速度越快時間的流逝速度就會越慢,在這種因素的影響下就可能產生高速飛行一年地球過去百年的的情況。在這裡所說的是高速或者說亞光速,並不能說成是光速運動。按照愛因斯坦狹義相對論的理論限制,有靜止質量的物體是永遠都達不到光速的,理論上來講只能無限接近於光速。而如果想要在時間上看出差異性,速度必須要接近於光速才行。

    有的人可能在想既然速度快時間流逝慢,那麼做高速的交通工具豈不是就可以延長壽命了?我們不妨來計算一下:一對雙胞胎兄弟其中一名乘坐速度200公里每小時的火車100年,最後你下車後會比雙胞胎兄弟年輕50秒鐘;如果是換成超音速的飛機例如300米每秒的速度,那麼乘坐100年會比雙胞胎兄弟年輕36分鐘。看來在低速世界裡時間影響是非常小的。

    如果換成是亞光速的話,當你以0.99999倍的光速進行飛行,飛行一年的時間返回地球,那麼這個時候地球上就已經過去了224年。某種意義上來講相比之下你的壽命看起來是變長了,因為你高速離開地球一年的時間,地球上竟然已經過去了224年,你的親人朋友早都已經離世了。但是你最直觀的感受是真的過了224年嗎?其實並沒有,你認為自己過了1年的時間。

    如果這個時候有地球上的人去觀測飛船中的你,那麼你的每一個動作就是像放慢速電影一樣,平常你吃一頓飯的時間是一個小時,那麼如果地球上的人來看的話,可能你吃一頓飯就用去了224個小時。生命的長度是不會變化的,只不過時間的流逝速度會變化,這影響的就是你做事情的速度。

    以上是狹義相對論對於時間的影響,如果從廣義相對論出發,那麼就是引力對於時間的影響,例如在《星際穿越》中就出現了這樣的情況,主角一行人去了一顆新的行星,在那裡待了3個小時左右,但是地球上卻已經過去了21年,也就是因為這顆行星是在繞著一個超大質量黑洞在運轉,從而引力非常的大。

    關於愛因斯坦時間的相對性,大家就簡單記住一點就行,那就是物體的運動速度和引力場強度會影響時間的流逝速度,時間流逝速度慢就意味著時間膨脹了!

  • 4 # 太上邪神

    讓飛船以1%的光速向太陽系邊緣飛行,在飛船上用望遠鏡觀測地球,等觀測到地球繞太陽轉100圈時,這時候飛船與地球的距離是1光年,等效于飛船以100%光速飛行一年。

    如果要飛船用相對論的光速去飛行一年,那是無法做到的,飛船加速到100%光速時,宇宙空間就會尺縮到零尺寸,飛船瞬間就飛出宇宙之外了。

    如果一定要讓飛船以光速在宇宙中飛行一年,那隻能飛船有一個加速的過程,讓飛船經過1年的時間才加速到光速。在地球上用望遠鏡觀測這艘飛船,一年後飛船宇宙之外無法觀測了,觀測到這艘飛船在宇宙中的平均速度是460億倍光速。

    根據愛因斯坦的光速不變原理,光速相對於任何參照系還是光速,所以即使飛船以460億倍光速的速度飛行,光相對於這艘飛船的傳播速度還是光速,從這艘飛船上發出的光相對於地球還是光速,從飛船發出的光線到達地球時,會產生紅移現象,波長變成原來的460億倍,比引力波的波長更長了,一般的望遠鏡是看不到這艘飛船的。

    相對論是一個邏輯思維錯亂的理論,邁克爾遜莫雷實驗結果,只能證明電磁波屬於機械波,光在地球相同狀態的大氣傳播速度恆定不變,這個現象完全符合機械波的傳播特點。光以“靜止以太”為傳播介質只是一個假設,實驗結果只能證明了這個假設是錯誤的,無法證明電磁波不需要傳播介質,無法證明“以太”是不存在的,無法證明光不能以“拽引以太”為傳播介質。

    如果當時的科學家假設的“光是以中微子為傳播介質的”,然後做邁克爾遜莫雷實驗來驗證中微子是否存在,結果能證明中微子是不存在的嗎?

    如果人類只能聽到超聲波不能聽到聲波,科學家就以超聲波的束射性來判斷超聲波是粒子,科學界就會出現超聲波是粒子還是波的爭議。一些科學家會認為超聲波是波,以空氣為傳播介質,一些科學家會認為超聲波是粒子不需要傳播介質。然後用超聲波去做邁克爾遜莫雷實驗,來驗證空氣是否存在,實驗結果超聲波在各個方向上的傳播速度恆定不變,不會疊加地球的運動速度。

    這時粒子派的科學家就會認為超聲波在地球各個方向上的傳播速度恆定不變,不會疊加地球的運動速度,原因是空間發生尺縮效應,超聲波相對於任何參照系傳播速度恆定不變,超聲波傳播不需要介質,超聲波不屬於機械波。

    得出聲波不變原理,得出聲波相對論,得出聲速不可超越。有些人就會提出異議,既然聲速不可超越,為什麼打雷時先看到閃電後聽到雷聲呢?應該是光的比速度比聲音快才對啊!這時官科就出來解釋了,民科啊!那是由於眼睛在前耳朵在後。

  • 5 # 宇宙觀察

    如何最簡單理解光速飛行一年,地球上過去100年?

    以牛頓為代表的經典物理學,最大的特點就是“符合直覺”,且非常容易被實驗證明,但當現代物理學出現之後,一切都變了。

    現代物理學代表人物之一的愛因斯坦,在他的相對論中闡述了“時間的相對性”,大意是說宇宙中並不存在“絕對時間”,甚至每個人所經歷的時間都是不同的,但由於日常生活中的我們,完全感覺不到時間的相對性,所以直到今天依然有人反對愛因斯坦,因為他的理論太“反直覺”。

    根據愛因斯坦的狹義相對論,物體的運動速度越快時間流逝速度就越慢,這種情況在物理學中被稱為“時間膨脹”,但人類想要明顯感覺到時間膨脹,就必須將速度提升到接近光速才行。

    雖然目前人類連光速的千分之一都達不到,但物理學家們還是找到了一種辦法,驗證時間膨脹效應的正確性。

    1971年,四架極其精確的銫原子鐘,被放到了民航客機上,另外在地面上還有一架銫原子鐘,它們同時開始計時,而後當民航客機到達目的地後,飛機上的銫原子鐘,比地面上的銫原子鐘慢了59納秒。

    除了速度引起時間膨脹外,愛因斯坦在1916年的廣義相對論中,還證明了“引力也會引起時間膨脹”,硬科幻電影《星際穿越》就是利用這一點,實現了主角比女兒更年輕的情節自洽。

    在現有技術水平框架下,讓所有人都直觀感覺或者體會到時間膨脹效應,顯然是不可能的,但人無法感覺到時間膨脹效應,並不代表時間膨脹效應不存在。

    在僅需幾十分鐘就能環繞地球一週的人造衛星上,時間流逝速度是要比地球上慢的,所以物理學家們會根據時間膨脹公式,從數值上“過濾”掉時間膨脹效應帶來的影響,唯有如此,衛星和地面上的時間才能一致,地面上的我們才能使用GPS。

    現代物理學早已脫離了人們的日常生活,而驗證現代物理學理論的實驗,也不再是牛頓力學時期的小方塊,或者電磁學時期的電池和線圈,現代物理學實驗,用到的是對撞機和加速器,甚至是核電站這種遠離日常生活的大科學裝置,因此其理論才不被大多數人所理解。

    今天的物理學家,只知道時間膨脹效應是真實存在的,而大眾的問題是時間膨脹為什麼存在?

    這個問題是物理學家無法回答的,因為時間膨脹效應就是我們宇宙的基本規律之一,物理學的任務是發現它並且運用它,而不是研究它為什麼存在,就像沒有物理學家研究光速,為什麼是每秒三十萬公里一樣。

    關於時間膨脹還有一個有趣的冷知識

    在中國古代神話中,“天上一天地上一年”是最常出現的設定,因此牛郎織女,每年鵲橋相會中的“每年”,肯定是凡間的一年,所以對於織女來說,她和牛郎其實是天天見的,真正飽受相思之苦的,只有牛郎一個人而已。

    根據時間膨脹公式,只要天庭的運動速度,達到光速的99.996247%,就能實現“天上一天地上一年”的效果。

  • 6 # 宇宙探索

    簡單講,這就是愛因斯坦狹義相對路中一個重要結論:速度越快,時間就越慢。也就是所謂的“時間膨脹原理”!

    但如果你僅僅從字面理解“速度越快,時間越慢”這幾個字,很可能陷入一種死迴圈不能自拔。

    狹義相對論中的“時間膨脹原理”,參照系很重要。必須有非常明確的參照系,時間膨脹才有意義。

    舉個簡單的例子。

    我在地球上,你以非常接近光速的速度(問題中所說的光速飛行不可能,這裡假設非常接近光速飛行)離開地球。在我眼裡,你的時間確實變慢了,但也僅僅是“在我眼裡”而已,你自己當然感覺不到你的時間變慢了!

    同理,在你眼裡我的時間也變慢了,但我顯然也感覺不到我的時間變慢了。這就是參照系的意義。

    但既然你我都感覺對方的時間變慢了,到底誰的感覺對,誰的感覺錯呢?

    你和我都對,我們兩人的感覺並不矛盾,因為我們在兩個完全不同的參照系下思考問題的,並不是在同一參照系!

    這就牽扯到著名的“雙生子佯謬”了:既然你我都感覺對方的時間變慢了,那麼到底誰的時間變慢了呢?

    這就需要你和我重新回到同一參照系下比較才有意義。如果你以亞光速離開地球,永遠不回來,時間的快慢對於我們來講是沒有意義的。如果你重新回到地球,我們又見面了(處於同一參照系),這樣的對比才有意義。結果就是:你確實比我更年輕了,也就是說你的時間變慢了!

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