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1 # KongZWang
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2 # 快樂剪影
先從數學家認為的宇宙通用語言--數學進行計算。
我們要求飛船飛行時間,先要知道飛行路程和飛行速度。
問題中提到以無限接近光速,飛行速度就是接近光速;飛行路程是100光年,一定要明確光年是距離單位。
飛行時間=飛行路程÷飛行速度
由於數字數量太大,微小差值都會引起很大的差距。假如,飛行速度剛好是光速,而且其它條件理想化,飛行時間就是100年。現在的速度是小於光速,那麼飛行時間遠多於100年。飛船上的人也會感覺過了100年多。
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3 # 辰悟1
謝邀!現在人們知道光速是1秒鐘30萬公里,60秒是一分鐘,60分鐘是一小時,一天一夜是24小時,平年365天,勻年366天。這艘飛船接近光速行駛100光年,飛船上的人同樣是過了100年。因為光速一秒鐘將近30公里是以知數。一年365天半乘以86400秒二於1光年,飛船和光速相同飛行100光年等於地球時間的一佰年。至於飛船能不能和光速那樣飛的快,或者有沒有這樣的飛船,和這艘飛船靠什麼動力能和光速這樣飛這麼快,這不是今天要說的話題。謝謝!
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4 # 火星一號
根據狹義相對論,飛船隻能以低於光速的速度運動。運動的飛船與相對靜止的地球相比,時間流逝速率並不同步,飛船的時間會過得較慢,這就是動鍾變慢效應。並且飛船的速度越趨於光速,飛船相對於地球的時間流逝越趨於靜止。相關計算公式如下:
在上式中,ΔT為飛船時間,Δt為地球時間,v為飛船速度,c為光速。
可見,當飛船以無限接近光速的速度相對於地球飛行時,在地球上的觀察者看來,飛船上的時間幾乎靜止。但在飛船上的觀察者看來,時間仍然是正常流逝的,相對論所說的相對不是相對於自己,而是別人。
與此同時,還會出現動尺收縮效應。同樣地,這種效應也是相對於其他參照系而言。
如果是在飛船上的觀察者看來,無限趨近光速的飛船飛行了100光年,那麼,飛船上的人所經歷的時間差不多就是100年,距離除以速度就是了。但在地球上的觀察者看來,飛船上過100年幾乎就是地球上的無限久時間。
如果是在地球上的觀察者看來,無限趨近光速光速的飛船飛行了100光年,那麼,地球上的人所經歷的時間差不多就是100年。但在飛船上的觀察者看來,飛船上所經歷的時間幾乎就是一瞬間。
最後再強調一下,當談論相對論問題時,一定要把同一個參照系的時間和距離對應上,不能弄混掉。還有,相對論效應已經被實驗所證實,定位衛星的時鐘同步需要用到。
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5 # 宇宙探索
首先,看到這個問題先嘆一口氣:終於不用回答光速飛行或者超光速飛行的問題了,因為之前的很多問題基本都是要光速或者超光速飛行會是什麼樣的狀態!
理論上只有不達到光速,無限接近光速是可以實現的,即便難度非常非常大!不過很多時候我們在考慮亞光速飛行的時間時,常常會忽略一個重要的前提,那就是必須是在一個參照系下的時間和距離才有意義,不同的參照系下的時間對比沒有任何意義!
什麼意思?
很簡單,舉個比較直白的例子,我在地球上行走,嚴格意義上將我自己感覺的時間流逝速度與你看我的時間流逝速度就不一樣,如果你僅僅問:“我走100米用了多長時間”,這種問題就不嚴謹,因為你沒有說明“從誰的角度看用了多長時間”!
只不過在地球上我們的速度相對光速都太慢了,以至於你我感覺的時間流逝差別可以忽略不計,所以我們經常會不提參照系,直接問用了多長時間!
但是如果對於一艘以無限接近光速的飛船來說,必須考慮不同的參照系下時間流逝速度的不同(相對的不同)。
明白這點,再來回答問題,飛船無限接近光速飛行100光年,飛船上的人實際用了多長時間?
還是要提到參照系。如果參照系是地球上你,也就是:你感覺飛船上的人用了多長時間?答案是無限長時間,因為根據狹義相對論的時間膨脹原理,速度越快時間就越慢(相對越慢),當無限接近光速時,時間幾乎停止!具體過了多長時間,可以參照下面公式:
而如果參照系是飛船的人,也就是說:飛船上的人感覺用了多長時間?答案就是接近100年,很簡單,距離除以速度就可以了!
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6 # 科學黑洞
之前回答過一些“光速或者超光速飛行飛船”相關的問題,今天終於碰到了靠譜一些的提問了,飛船無限接近於光速飛行雖然現在或者很久以後的人類都不能實現但是至少在理論上是可行的。
回答本題主要用的就是愛因斯坦狹義相對論的鐘慢效應,簡單的解釋就是物體的運動速度會影響自身的時間流逝速度,速度越快時間流逝速度越慢。當速度無限接近於光速,時間無限趨近於靜止。以下是時間膨脹的計算公式:
如果這艘飛船相對地球以無限接近光速行駛100光年,那麼地球上過了無限接近100年但大於100年的時間,但是飛船上的人實際經過的時間是無限接近於零的,也就是說飛船上的人感覺一瞬間就到了100光年外,再從100光年外一瞬間回到地球上。地球上已經過去了無限接近200年的時間,這就是一眼萬年啊。也是相對論比較奇妙的地方。
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7 # 星辰大海路上的種花家
如果一艘飛船相對地球以無限接近光速行駛100光年,那麼飛船上的人實際上過了多長時間?有何科學依據?
這個問題還是很嚴謹的,因為無限接近光速的飛船理論上是可以的,只不過能不能達到就是另一回事情了!不過這個無限接近光速實在有點不太好計算這個時間比例,我們不妨把這個速度設定為光速的99.999999%,也算是無限接近光速了吧,看看這個時間交換比是多少哈.....
其實歐洲強子對撞機對質子的加速極限就是99.999999%,所以這個速度是人類達到過的哦,咱可沒有胡言亂語哦,只不過是質量只有1.6726231 × 10^-27 千克,一艘飛船怎麼也得10^3千克吧,所以這個差距實在有點大,不過這並不影響我們計算時間交換比!
√1-(0.99999999/1)^2=1.414213558837561138449533708741e-4
時間交換比約為:7071.067829543144839963392743522倍
簡單的理解就是在這個速度下,地球上過去了7071天,飛船中才會覺得過去了1天,因此我們就可以計算下飛船上過去了多久了!(無限接近光速行駛100光年,那麼在地球上看來就是過了100光年/0.99999999≈100年)那麼計算下:
T=100*365/7071.6763=5.16天
在速度為99.999999%的幾近無限接近光速的飛船中,當地球上過去了100天的時候,飛船中大約才經過了5.16天而已!
我們還可以這樣來理解這個交換比,假如我們能製造出這樣的飛船,那麼只需5.16天就可以穿越到100年後的未來,是不是非常有誘惑力?
似乎我們確實能製造出穿越時間的機器,不過可惜的是隻能穿越到未來而無法穿越到過去,也許這從單向的時間體系來理解比較容易一些!
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8 # 彭曉韜
時間與運動速度高低無關!就算你以光速或超光速飛行都一樣!因為你相對你的鐘是靜止的!鍾才不管你以什麼速度在飛行呢,它照樣按自己的節奏行走!這也是相對論自己的觀點:任何慣性系中的物理規律相同,不存在任何差異,不可能以此判斷慣性系的運動狀態!這才是相對論中的精髓!
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這是一種缺乏對事物整體思想的一種,區域性不符實際的想法,這種思想不難用化學的方法檢驗其正確性,人的生命相似於蠟燭的長度,一個人的生命對應於蠟燭,因此只要用蠟燭檢驗就可以,如果運動可以使燃燒減慢,化學科學為什麼不採用要在運動中燃燒的觀點,節省大量的燃料,我們同時點燃兩根蠟燭,在高速運動中時間會變慢,假設其中一根蠟燭以達到物理學要求,高速運動離開繞了一圈回到原點,這根蠟燭由於時間變短才燃燒一點點,而另一根在原點不動的早已燃盡不知多久了?我們不但學習物理,還學習化學,兩門都是科學,在化學知識中,燃燒跟運動沒有關係,蠟燭在普通住宅燃燒與在運動火車上燃燒沒有區別,當我們將兩門知識連在一起的時候,就會發現它們對事物的解釋所得出結論不同。是物理正確還是化學正確呢?
在飛船上不能生產糧食,水,假如每人帶一噸食物和一噸水,一噸食物就是一千公斤,按每人一天一公斤食物,一公斤水計算,就是食物只能吃一千天,一年365天,一千天就是三年時間,如果科學能使大便50%回收利用,也最多維持四年半,我們生活在地球上,生病看醫生,吃新鮮蔬菜水果,運動活動範圍要比飛船上的人自由的多,飛船上的人生活條件要比地球上的人差很多,按計算在光速飛船上沒有補給,過四年半就已沒有維持生命的條件。以後過多久都一樣。光速飛船巳沒有人駕使,與地球已經無緣。