如果乘飞船以光速离开地球1分钟后立即返回会发生什么?

 我来答
画兔晋0D
2020-09-23 · TA获得超过4397个赞
知道小有建树答主
回答量:392
采纳率:100%
帮助的人:7.5万
展开全部

提到“物理量”,相信大家除了能想到平时接触比较多的,像温度、高度、长度等,还会想到速度,毕竟速度这个物理量几乎贯穿了我们生活的方方面面 。

而提到了速度就不得不提到速度中具有代表性,同时也非常有名的“光速”。因为它是世界上“无法被超越的最高速度”,所以无论是文学作品还是现实中,光速都像是一道无形的“枷锁”,将人类困在有限的区域内。


客观地说,宇宙中其实有许多超光速的现象,比如说“量子纠缠”,通过研究科学家们认为,量子纠缠理论上要比光速快1万倍以上。再比如空间膨胀,宇宙的膨胀速度也是远远大于光速的,这导致宇宙“边缘”的光永远不可能被人类所观察到,这也就是科学家们所说的“不可观测区域”。

事实上,量子纠缠的速度、空间膨胀的速度,都已经违背了严格意义上的“速度”定义。那么什么是严格意义上的速度呢?学过一些物理的朋友都知道,速度指的就是物体运动的快慢,一般等于单位时间内物体通过的路程。


当然了,以上只是基础物理中的“速度”定义,在这种定义中“物体”基本上都是被忽略的,但是如果将速度放到相对论中“光速无法被超越”的概念上时,“物体”的概念就非常重要了,因为相对论中强调“物体”必须有质量,并且还必须拥有“静态质量”。此时速度的定义就变成:具有质量的物质,在空间中的移动快慢。

看到这里可能有的朋友已经明白,为什么宇宙中明明有超越光速的现象,相对论却一直没有被推翻,反而成为了现代物理界的基石理论之一,主要原因就是因为,那些“超光速”现象并不在相对论讨论范围内。


比如说空间膨胀速度就是空间本身的延展,而不是一个有质量的物质在空间中的移动,所以空间膨胀速度可以超越光速,却又不和相对论发生冲突。

而生活在空间中的我们,虽然无法超越光速,甚至无法达到光速,但是科学家却在无限接近光速的时候,发现了一个非常有趣的现象:物体在空间中的速度越快,那么自身经历的时间就越慢。这句话听起来可能有些科幻,但是它确实是相对论的核心之一,因此它的真实性是毋庸置疑的。


其实这个现象爱因斯坦在提出相对论的时候,就已经对它预言了,但是当时的科技水平并不能验证爱因斯坦的这个预言,所以直到近些年他的这个预言才在实验室中被证实。

而且从相对论中所塑造的“新时空观”我们知道,空间和时间并不是以前人们认为的那样,是两个独立互不干扰的系统,而是互为一体的,它们只是一个能够扭曲变形的网格结构的两个不同端点而已。


正因为它们是互为一体的,所以空间里的物体移动的越快,作用于物体的时间就会越慢,这个规律被科学家们称之为“钟慢效应”。

根据计算证实,当一个物体的运动速度达到0.99999976光速的时候,作用于这个物体的时间延缓比例能达到1分钟:1天的差距。举个简单例子来说,如果一艘飞船达到了这个速度,那么地球过了一天的时间,对于飞船来说仅仅过了一分钟,对于飞船内部的人来说,感受到的也仅仅只是一分钟的时间。


而这种时间比率会在接近光速的时候大幅度上升,比如说当达到0.9999999999982c的时候,这个比率就变成了恐怖的1分钟:1年,对于这种比率是不是感到一丝熟悉呢?

没错,大部分人确实会感到熟悉,因为这就是古人对于天上神仙住所时间的描述,也就是经常在古代志怪小说中出现的一句话:“天上一天,地下一年”。


可能我国古代先贤,早已经从某种现象中观察到了这个先进的理论,只是碍于当时的科技发展水平,没办法将这种理论描述出来,于是凝练出这非常简短的一句话进行概括。

那么知道了“钟慢效应”,就能够对标题提出的问题作出回答了。不过,回答这个问题还有一个前提,就是要知道乘坐的飞船接近光速多少,如果是0.9999999999982c的飞船,那么当你一分钟后回到地面上时,地球上都已经是一年之后了。


因为时间比率会随着速度增加而大幅度增加,所以极有可能当你一分钟之后回到地面时,地球上实际已经过去几千年甚至是数亿年了,是不是有些颠覆认知?

或许你会认为这种情况过于可怕,因为未来如果仅仅因为好奇,不小心进行了这样速度的移动,那么回来的时候,很有可能自己认识的人,甚至自己熟悉的一切都消失了,这样的人生还有什么意义呢?


所以你可能会建议科学家们不要研究这种可怕的速度,只要将速率控制在1分钟:1天,或者1分钟:1年就行了。

但是事实上你这样想可能是多虑了,因为按照目前的研究科学家们认为,能够无限接近光速是部分微观粒子才能做到的事情,宏观世界的人类或者其他材料是无法接近光速的,所以如果想要企图用接近光速的方法,让自己活得更久一些,或者经历更长历史的幻想,目前看来是极为不现实的。


当然了,极为不现实并不代表一定不能实现。因为从理论上看,这种技术是能够成为现实的,只不过那可能极为遥远的未来了。

一旦未来这种技术真的成为了现实,那么对于整个人类文明来说都是极为重要的,因为这种技术能够为人类长距离星际旅行提供巨大的帮助,如果一艘飞船以接近光速的速度进行长距离星际旅行,那么在处于地球上的人类来看,飞船已经飞了几百万年,但是对于飞船内部的人类来说,可能仅仅几十分钟而已。


从这个角度来看,这种技术似乎让人类在有限的寿命中,进行近乎无限距离的星际旅行变为了可能,对于人类宇宙殖民具有非凡的意义。

TrendWave
2021-03-29 · 贡献了超过171个回答
知道答主
回答量:171
采纳率:0%
帮助的人:9.3万
展开全部

假若你光速远离地球1min马上返回,会产生什么后果呢?竟存在超越光速的现象!

已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
推荐律师服务: 若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询

为你推荐:

下载百度知道APP,抢鲜体验
使用百度知道APP,立即抢鲜体验。你的手机镜头里或许有别人想知道的答案。
扫描二维码下载
×

类别

我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。

说明

0/200

提交
取消

辅 助

模 式