假如人乘坐飞船,以光速离开一年后返回,地球是否早已物是人非?

不少人幻想坐着宇宙飞船,去太空旅游,欣赏浩瀚无垠的宇宙。我们如果真能登上太空的话,时间还会是当下的时间吗?在固有思维里,时间是绝对公平的存在,对于任何一个人都是如此,所以不论我们到哪里,时间对人而言都是一样的存在。如果我们乘坐的宇宙飞船速度达到了光速,时间还是和地球上的时间一样吗?假如人乘坐飞船,以光速离开一年后返回,地球是否早已物是人非?

假如人乘坐飞船,以光速离开一年后返回,地球是否早已物是人非?


如果乘坐接近光速的飞船离开,之后重新返回地球,时间过了多久?光速是当下人们认知中最快的速度,每秒可达30万千米,是当今科学技术无法企及的存在。也正是因此,光速被认为是可以跨越时间尺度的根本依据。换句话说,当你能够抵达光速时,那么你的时间和别人的时间尺度将会发生重大差别,简而言之就是可以穿越时空。而这就是爱因斯坦在相对论中提出的一大主要结论。

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在时间与光速问题上,我们首先需要参考的是狭义相对论,这也是当下涉及最多,最直接的知识体系。不过也有学者提出,无论科技如何发展,其运动速度始终不可能达到光速,只能接近光速,否则时间可能会有停止的可能。在这种情况下,当我们乘坐接近光速运行的飞船离开地球,运行两年后地球又过了多久呢?

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如果该宇宙飞船的运行速度是光速的99%,那么两年之后乘坐该飞船返回地球的话,按照狭义相对论给出的公式来计算,地球上的故人过得时间为14年。也就是说你归来还是那个少年,但曾经和你一样是少年的人却已逐渐沧桑。如果飞船速度达到99.99%光速的话,那么你在飞船上度过两年再回来的话,地球上时间就会过去139.4年,故人不再是老去,而是逝去,真正地让人感觉物是人非。

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不过即使宇宙飞船真的能够以光速来运行的话,现实情况也不会这么糟糕,因为从静止到光速,以及从光速到静止,中间是需要经过加速和减速过程的,而这一过程耗去的时间无疑会占据自己太空旅行的不少时间段,所以彼此间的时间跨度并不会这么夸张。

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这里有人可能会说,既然宇宙飞船相对于地球是光速的,所以其时间流逝的较慢。但同样的,地球这时相对于宇宙飞船而言不也是光速运行的吗,这样来看,乘坐光速宇宙飞船去太空旅行一两年,回来可能只过了几十天而已。

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这样看来的话,似乎并不能轻易下结论。其实对此,狭义相对论虽然没有给出解释,但广义相对论却给出了具体说明。我们所研究的对象是宇宙飞船达到了光速,加速和减速都是宇宙飞船在做的,所以宇宙飞船属于非惯性参考性。同时,在广义相对论中,跨越时间尺度依据的是引力。而飞船在加速、减速中所需的就是一种引力,其引力显然大于地球,也就是说依然是光速运行的宇宙飞船时间过得更慢。

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其实这点从高能粒子加速器以及GPS卫星过段时间就要调整距离就可以得出相似的结论。那么话说回来,达到这个技术后,我们是否不仅可以来场星际旅行,同时也可以来场时间旅行呢?由此来看的话,岂不是真的可能存在未来的人穿越到现在?

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即使真的能够让物体运行速度达到光速的话,我们确实在某种意义上可以穿越时空,但却只能向前穿越,而不能向后穿越。也就是说无论何时何地,时间都具有单向性,唯一不同的知识运行的快慢而已。想要借此回到过去改变一些事情的话,依然是不可能的。也就是说无论科技发展到何种程度,世界上都不会有后悔药。

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其实如果我们真的想要乘坐光速飞船的话,不仅对科学技术有着极严苛的要求,对身体素质同样如此。在加速、运行、减速的过程中,都要经历巨大的压力和痛苦,对于人体而言是一场巨大的考验。不要忘记,即使是现在的载人航天技术,也对宇航员有着极高的身体素质要求,绝不是一般人就可以做到的。

假如人乘坐飞船,以光速离开一年后返回,地球是否早已物是人非?

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页面更新:2024-05-19

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