一個人以光速前進一年,外面也過了一年嗎?時間膨脹效應了解下!

2021-01-10 第一財經後決策

一個人以光速前進一年,外面也過了一年嗎?時間膨脹效應了解下!首先,任何有靜質量的物質都無法達到光速,相對論中對此有說明,所以說不存在一個人以光速前進一年的情況!

那麼就假定一個人以非常接近光速的速度飛行(比如說99%以上光速,但達不到光速),時間為一年,外面(為方便說明,假設是地球)過來的多長時間呢?

以接近光速飛行一年,這一年的時間應該是這個人自我感覺的時間,也就是說乘坐飛船以亞光速飛行的人經歷的時間!根據愛因斯坦的狹義相對論,裡面有一個「時間膨脹效應」,該效應指出,速度越快,時間的流逝速度就相對越慢!

注意這裡的「相對」兩字。對於高速飛行的人來說,如果他只留意飛船內部的情況,他自己感覺不到時間流逝速度變慢,如果他能夠看到地球,會發現地球上的時間流逝速度加快,這時候他才能感覺到自己的時間變慢了!

所以說,如果飛船裡的這個人以接近光速飛行了一年(他本身感受到的一年),外面的世界不止過了一年,或許過了十年甚至一百年,具體多少取決於飛船飛行的速度,速度越快,地球上過去的時間越長!

當然,如果飛船上的人永遠不回到地球上,這種「時間膨脹效應」對於他來說是沒有意義的,只有當他回到地球的地球的那一刻,才會深刻體會到自己的時間確實變慢了,因為他變得比離開地球時的同齡人都要年輕!

相關焦點

  • 相對論裡的時間膨脹效應能讓人長生不老嗎?
    很多人都聽說過愛因斯坦的相對論裡有一個奇怪的效應——時間膨脹效應。根據這個效應,運動物體的時間跟靜止物體的時間是不同步的,物體的運動速度越快,時間過得越慢。當物體運動速度接近光速,時間就會變得無比緩慢。
  • 乘坐光速飛船,在宇宙中旅行一年,地球上過去了多長時間?
    通常情況下,我們說的光速是指光波或者電磁波的傳播速度,在真空中的光速就是目前我們發現的物體運動最快速度,光速和任何速度相加,只能得到光速,光速的增加不遵從牛頓的經典力學,這就是為什麼經常有人說愛因斯坦顛覆了牛頓的經典力學宇宙,畢竟愛因斯坦的相對論在很多方面都指出了牛頓經典力學的錯誤。在網上有著這樣一個問題,一個人乘坐光速飛船,在宇宙中飛行一年後,地球上過了多久?
  • 為什麼時間會膨脹,達到光速時間停止怎麼理解?
    這個動態的主要內容就是在不同的慣性參考系,時間流逝是不一樣的。導致這種時間變化的就是時間膨脹。時間膨脹有兩種:在狹義相對論裡面,速度越快,時間流逝越慢,速度時間膨脹遵循的公式表達為:t'=t/√[1-(v/c)]式中,t'是速度時間膨脹效應值;t是低速系觀測者第一個時鐘時間記錄;v是第二個時鐘相對第一個時鐘的移動速度;c為光速。
  • 有實驗能證明時間膨脹效應嗎?速度變快時間變慢,能長生不老嗎?
    運動的時鐘,它的時間流逝會變慢,當運動的速度越快,時間流逝得越慢。這是狹義相對論中時間膨脹效應在現實中的體現,並且已經得到了實驗證實,所以,大家不要以為它只是一個猜想,它是一個經過實驗證實的科學理論。1971年,兩位物理學家喬伊·哈夫勒與理察·基廷利用一架客機做了這樣的實驗,他們利用4個極為精確的原子鐘都放在了即將要遠航的這架客機上,當客機飛行結束落地之後,再將4個原子鐘的時間與地面上的原子鐘顯示的時間流逝進行比較,發現客機上的原子鐘時間流逝的確慢了59納秒,雖然59納秒微不足道,但是該實驗卻證明了時間膨脹效應。
  • 一口氣通俗理解《狹義相對論》時間膨脹效應
    大人說:「你倆說的都挺對,因為無論是在地球上靜止的房子裡,還是在地球上勻速運動的空間中,物理性質都是一樣的,拋出去小球的軌跡也是一樣的,除非看到外面世界,觀察外面的參考物,例如:山水、樓房,才可以判斷我們的狀態。」——這是相對論背後的核心思想,也是為什麼我感覺不到地球圍繞太陽的運動或太陽系在銀河系中運動的原因。
  • 光速飛船上的人真的可以長生不老嗎?角度不同,答案不同
    相對論讓我們知道了物體的速度極限是光速,同時它的時空扭曲論也讓我們明白了,物體的速度越快,時間也會越慢,這就是遲縮效應。當物體的速度無限接近光速的時候,那麼時間也會變得無限慢。直到物體的速度達到了光速,時間就會完全停止。速度跟時間的這種關係,讓一些朋友想到了實現長生不老的一個方法,那就是乘坐光速飛船在星際間不斷航行,這樣人類就實現了長生不老。
  • 不知不覺又過一年,從科學角度來看能不能解釋時間越來越快?
    時間總是過得很快,不知不覺2020已經進入了尾聲,現在回想起來我總有一個感覺,去年的春節感覺才剛剛過完,怎麼一眨眼馬上就到下一年了呢?回想這一年怎麼感覺什麼都沒幹?時間都去哪了呢?我想一定不只我一個人這麼想,那麼如果我告訴你時間偷偷變快了,只是你一直沒有感覺到你相信麼?
  • 愛因斯坦的預言又對了,科學家證實了「時間膨脹效應」,有點神奇
    對於人類而言,時間是非常重要的,在地球上人類把一天的時間定為24小時,在這24個小時內人類會完成很多很多的事情,除了睡覺以外,人們都是比較忙碌的,有的為了學習,也有人為了工作,總之人們的一天都是充實的。
  • 如果飛船能不停加速,為何不能達到光速?相對論效應你用對了嗎?
    他整合了原來彼此獨立的時間和空間,建立稱為時空的統一體,通過在統一時空下的洛倫茲變換(時間膨脹和空間收縮)成功解釋了麥可遜-莫雷實驗中真空光速各向不變的現象。並在時間空間的洛倫茲變換基礎上成功推出上述第二篇狹義相對論論文(《物體的慣性同它所含的能量有關嗎?》)中的質量膨脹和史上最簡潔物理方程——質能方程。
  • 能讓時空彎曲的不僅是質量,還有速度,時間膨脹效應與廣義相對論
    引力可以被描述為物體之間的相互吸引力,但引力的本質並不是力,而是一種幾何效應,所以引力會導致時空的彎曲,引力越大,時空彎曲效應就越明顯。我們可以將時空彎曲分成時間的彎曲與空間的彎曲來分別討論,引力所引發的空間彎曲是顯而易見的,證據就是引力透鏡效應。在沒有幹擾的情況之下,遠處恆星的光芒應該是直接照射到地球之上的,所以我們看到的亮星的位置就應該是它所在的位置。
  • 宇宙的膨脹,告訴我們外面可能還有空間,那麼外面會是什麼?
    當人類在科技的幫助下,走出地球之後,我們才發現,地球之外的世界是那麼的浩瀚精彩。當人類真正見到浩瀚宇宙的時候,對宇宙的探索熱情就在不斷高漲。人類文明正是依靠著對未知事物的無限好奇,才能夠在很短的時間內走進科技時代,並且快速實現飛躍。
  • 在光速飛船中還能夠與地面觀測者通無線電話嗎?
    光波也有都卜勒效應,但光波的頻率變化是通過眼睛觀測而不是耳朵聽到的,因此表現出來的是顏色變化,科學家們觀測遠方的恆星,如果像我們運動,看到的譜線就是想紫光方向移動,稱為藍移;如果遠離我們而去,則譜線向紅光方向移動,稱為紅移。宇宙在膨脹就是根據星光普遍紅移確定的。下面我們來說說在光速移動狀態下,通話會發生什麼情況。
  • 宇宙飛船以光速飛行了1000光年,飛船內的人會是什麼感覺?
    以我們現在的速度想要飛出太陽系,恐怕也需要幾萬年的時間才行,更不要說飛出銀河系了。如果人類的宇宙飛船能夠達到光速,那是不是就可以探測宇宙了呢?其實光速在宇宙中也不算快,比如現在科學家認為我們的太陽系直徑是1光年,光速飛船飛出太陽系需要一年,而銀河系的直徑是10萬光年,即使以光速飛行,宇宙飛船飛出銀河系也需要10萬年。
  • 愛因斯坦是怎麼知道光速無法超越?達到光速時,時間就會靜止
    達到光速時,時間就會靜止愛因斯坦提出的狹義相對論向人類陳述了一個事實,他告訴我們,光速是這個宇宙中最快的速度,是僅能接近、無法超越的速度,值得注意的是,該理論是人們認識宇宙的基礎,也是科學家們普遍認同的理論,愛因斯坦的思想還表明,宇宙中的一切事物均以一個固定的速度在時空中運動,該速度名為光速,或許你會感到這種觀念十分怪異,實際上這也是人類在日常生活中無法觀側到相對論效應的原因
  • 光速是宇宙中最快的速度嗎?其實它早已被打破,超光速早就出現了
    人類對於地球的認知和了解,正是在人類速度不斷獲得突破之後,才能夠快速提升。而人類對於宇宙的初步了解,也正是人類實現了更快的速度,突破了地球的束縛,走出地球才知道的。如果人類現在還無法走出地球,那我們對宇宙的認知也不會有太多,最多比古人了解得多一些。由此可見,人類文明想要不斷升級,一步步成為宇宙的高級文明,就離不開速度的不斷提升。那麼速度能夠無限提升下去嗎?
  • 就是光走一年的距離,那麼請問多久是一年?
    為什麼要定義那麼麻煩,因為即使在未來測量精度再高,也不會改變光速,國際計量局是不是很懂得厚黑學?1千米就是1米的1000倍,似乎大家都知道了哈。二、多久才算一年?多久一年?不就是365天麼,日子過糊塗了吧,一年都搞不清楚了?但問題時為什麼有時一年是366天?
  • 這一年,你累嗎?
    1 一年哭過笑過,終究淡然 其實一生 這一年,哭過,笑過,累過,痛過,一切卻也會這麼不甘心度過自己的一生。 過一切的一切,終究都是如此。 很多時候,人生一輩子,忘不掉,很多的事情,也難以舍下很多的痛苦。 生活其實就是這樣,讓人感覺到很多的不如意。
  • 宇宙中最高的速度真的是光速嗎?還有比光速更快的速度嗎?
    人類一直有一個星際旅行的夢想,可是要想實現星際旅行,最關鍵的因素是速度,人類目前所達到的速度能夠支撐人類進行星際旅行嗎?帕克號太陽探測器以銀河係為例,銀河系的直徑為10萬光年,一光年的距離為9.46萬億公裡,10萬光年就等於94億億公裡,帕克號探測器的最高速度不過70萬公裡每小時,一年(1年有8760 時)的飛行距離為62億公裡,如果以帕克號最高速度穿越銀河系,需要的時間超過1億年,而在宇宙中,銀河系的直徑其實不值得一提,從銀河繫到仙女座星系的距離高達
  • 宇宙的不斷膨脹,告訴我們外面還有空間,宇宙之外到底是什麼?
    可真實的答案卻不是如此,它的前提就是氣球的外面要有足夠的空間。如果氣球的外面空間非常小或者已經沒有足夠滿足它膨脹的空間,那麼不管你往裡面吹多少氣,它也會停止膨脹。宇宙的膨脹跟氣球的膨脹自然是沒有什麼可比性的,可是從科學的角度來看,宇宙它想要不斷膨脹,說明它的外面也是有空間的,否則它就無法一直膨脹下去。
  • 宇宙正加速膨脹,時間流逝也加快了?
    既然說到了宇宙大爆炸,就不得不跟大家普及一個知識,那就是我們所處的宇宙並沒有停下膨脹的腳步,而且還在進行膨脹的過程中,這個速度是人類所難以想像的。因此有部分喜歡思考的網友就發出了一個靈魂提問:現在感覺時間越過越快是不是就是因為宇宙正在加速膨脹所致的呢?宇宙正加速膨脹,時間流逝也加快了?