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1 # 沉默的蓋倫
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2 # 科學與歷史愛好者
其實題主並不是單純的想問飛船和地面上的人,分別過了多少年。題主心裡是清楚他們所經歷的時間是不一樣的。
事實也的確是這樣的,雖然處在飛船裡的人走過了十光年(十光年指光飛行十年的距離),如果用飛船上的表來衡量時間的話,剛剛好就是十年,不多不少。而身在地球上的人,可能就並不是如此簡單了,其實這裡涉及到愛因斯坦的狹義相對論的內容,裡面有一個思想實驗叫“雙生子佯謬”,我估計題主想問的也是這個問題吧。下面給大家簡單解釋一下。
雙生子佯謬現在我們假設有兩個雙胞胎甲和乙,甲乘飛船去太空旅行了,而乙就在地面等待甲。甲所乘坐的飛船在極短的時間內加速到光速c(實際上飛船是加速不到光速,這裡指假設理想速度)。然後飛船以光速作勻速直線飛行,在飛船經過漫長的五年宇宙旅行之後,迅速掉頭並繼續以光速往地球的方向行駛。又飛行了五年之後,最後減速降落在地球,並想與乙再次見面。
這個時候奇怪的事情就發生了,當他回到地球時,地球早就發生了巨大變化,十年的時間,這個時間只是對一個處在飛船裡的甲來說的,而身在地球上的乙和所有地球上的人早已經過了幾十年甚至已經死去多年了。根據狹義相對論,在一個加速系統內的人相較於一個靜止系統內的人,前者要比後者要老的慢的多,同樣在兩個系統內經過十年,根據狹義相對論公式可以精確的計算出兩者經歷的時間差。
然而,這裡很顯然有一個巨大的問題,甲的飛船是相對於地球以光速旅行的,根據狹義相對論,速度時間都具有相對性,反過來把甲看做是靜止的即乙和地球同樣以光速離甲而去,最後又回來同甲匯合,這時的乙應該比甲年輕,而甲應該早已衰老甚至已死去。然而事實並沒有這樣發生,甲仍然比乙年輕。如果按照相對性原理來說,這就是一個謬論,所以這個思想實驗一直被稱作為“雙生子佯謬”。愛因斯坦的狹義相對論也遭到了懷疑。
當然,這個思想實驗並不是正確的,也沒有對相對論構成威脅。因為無論在哪個參考系中,甲都比乙年輕。剛開始的時候,甲和乙都處在靜止地球的參考系內,之後甲以光速旅行離地球而去,這時甲和乙就已經不在一個參考系內,一個是靜止參考系,一個是加速參考系。不同的參考系是不能放在一起作比較的。所以說“既然甲看乙在運動,乙看甲也在運動,那為什麼乙不能比甲更年輕呢?”這句話本身就是對相對論的誤解。而且甲的年輕是相對於乙的,而在他自己和他所在的整個參考系看來,他的的確確只經歷了10年。同理,在地球靜止的參考系內,乙也的的確確經歷了10年,但此10年非彼10年,只有甲回到地球和乙同處於靜止參考系內,我們才能比較他們年齡。
說到這,突然想起兩句俗語,一句是“天上一日,地上一年”,另外一句是“洞中方一日,世上已千年”。或許在宇宙的某個地方真的存在著這樣的時空,那裡比我們地球上時間上的流速要慢的多。
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這是個簡單的問題。沒法具體到個位數。但可以估算出大概。地面和飛船上的人應該都不會活的超過200歲。也就是200年。曾經看過一篇報道。說人的DNA可以分裂到的極限是人活到500歲。人的壽命就是在不斷損耗的。但如果延長DNA的分裂時間,也就是新陳代謝的速度或許會獲得超長的生命。