热备资讯

光速飞行一分钟,返回地球后还能见到家人吗?太阳系或许都消失了

时间对于普通人来说再普通不过,它们看不见摸不着,但却真实存在。而对于物理学家来说时间是最令人着迷的。早期人类对于时间的认知就是太阳的东升西落,地球上的昼夜更替四季轮回,这些都意味着时间在流动。

在牛顿时代,对于时间有着最直接的认知,最简单的理解就是一个物体从A状态变化到B状态经历了多长时间。牛顿坚持的是绝对时空观,这也意味着时间就是绝对的,这一点在现代生活看来貌似也并没有错,在我们的日常生活中只有一个时间标准,例如公司规定的上班时间点9点,对于所有员工都是通用的。

再例如你和女朋友去约会,定好9点,那么两个人必须要准时到达约会地点,你不能说咱们两个时间不一样,我比你晚到,这就是牛顿的绝对时空观。

但是二十世纪初爱因斯坦横空出世,1905年提出狭义相对论,那个时候爱因斯坦才26岁。因为迈克尔逊莫雷实验的失败,让物理学界的一众科学家都感觉到不安,牛顿提出的以太假说是那么完美深入人心,现在你告诉我它不存在?

没有办法就是如此,迈克尔逊莫雷实验没有证明以太的存在,恰恰相反证明以太不存在,在很多人都从实验设备过程找问题的时候,爱因斯坦遵从“如无必要勿增实体”的奥卡姆剃刀原理,认为以太不存在,真空中光速恒定。至此爱因斯坦开始真正的登上了历史舞台,打破了牛顿的绝对时空观,时间和空间都变成相对的了。

这个时候问题就出现了,时间并不是绝对的了,每个人的时间可能是不同的,这跟物体的运动速度以及所处的引力场都有一定关系。

1905年爱因斯坦提出狭义相对论,其中的时间膨胀效应重新定义了时间,物体的时间跟自身的运动速度有关,速度越快时间的流逝速度越慢,当无限接近于光速,那么时间无限接近于静止。

10年磨一剑,1916年爱因斯坦把引力加入到自己的理论体系中整理出广义相对论,认为引力的本质就是时空弯曲的外在表现。在广义相对论中时间也是相对的,所处的引力场越大,时间的流逝速度就越慢。例如在《星际穿越》中出现1小时等于地球上7年的情况,就是因为库伯一行人所在的行星正在绕超大质量黑洞公转,引力太大,导致时间的流逝速度减慢。

原理我们都十分的清楚了,那么光速飞行一分钟,回到地球后还能见到家人吗?

其实标题中已经给出了结果,那个时候太阳系可能都消失不见了。爱因斯坦的理论打破了绝对时空观,同时也经受住了考验被认为是正确的。

那么这个时间“1分钟”,就有两个含义了,它可以指地球上的时间,也可以指飞船内的时间。如果是地球上的时间,那么光速飞行1分钟后返回地球,地球上自然也同样过去了一分钟。

那如果这个1分钟指飞船内的时间,那么结果就难以想象了。首先根据狭义相对论时间膨胀效应,运动速度越快时间流逝速度越慢,当物体无限接近于光速,那么时间也几乎接近于静止。

先来强调一下:有静止质量的物体理论上达不到光速,只能无限地接近光速。

那这也就意味着光速飞出地球一分钟,在我们地球的角度来看飞船,它的时间流逝速度无限接近于静止了,在我们看来可能就是天荒地老,都达不到这个时间。但是对于飞船上的人,他并不认为自己时间过得很慢,跟往常一样就是一分钟,但是当他返回地球之后已经是沧海桑田,甚至太阳系都可能已经消失了。

爱因斯坦的时间膨胀效应给人类留下了一个大大的彩蛋,人类寿命不足百年,而宇宙又很大,可观测宇宙直径可以达到930亿光年,仅仅太阳系直径还在2-3光年哪!那么借助于时间膨胀效应,只要我们的运动速度足够的快,就可以在有生之年去到遥远的星系进行星际航行了。

文/科学黑洞,图片来源网络侵删。

光速飞行一分钟,返回地球后还能见到家人吗?太阳系或许都消失了

免责声明:非本网注明原创的信息,皆为程序自动获取互联网,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责;如此页面有侵犯到您的权益,请给站长发送邮件,并提供相关证明(版权证明、身份证正反面、侵权链接),站长将在收到邮件12小时内删除。