愛因斯坦的狹義相對論可以創造「時間加速器」

2020-12-20 小彭來給您解惑

上一篇文章中我通過洛倫茲變換,給大家講解了狹義相對論中哪種情況會造成遠方的時間加速,那麼通過這種現象我們是否可以建造「時間加速器」呢?或者換一種說法,通過上一期的這種時間加速方法,能否去故意讓別人的時間加速走到時間盡頭呢?今天我們就來談談這個問題。

其實上一篇所談到的時間加速方法,就是利用A和B兩地有很遠的距離,然後你在A地從靜止突然加速到速度接近光速c,這樣一來,根據洛倫茲變換,B地的時間就會突然加速很快,詳細的分析過程我已經在上一期文章中做了講解,這裡不再重複。所以如果這種方法真的管用,那我只要看哪個星球不順眼,是不是只要我距離這個星球足夠遠,只要我加速技術牛逼,我突然從靜止朝向這個星球加速,就可以讓這個星球瞬間走向時間末日?

其實你如果真能突然加速到接近光速,你其實是可以讓這個星球時間走的非常快的,但是大家別忘記了,宇宙內最大速度是多少?其實就是光速對不對,所以就算遠處的星球時間走的很快,但是由於星球距離你非常非常遠,遠到光走過來都要花費很多時間,所以你如果想要看到這個星球加速的過程,就會有很大的延時,這個延時到底有多久呢?就看你和這個星球的距離有多遠,如果距離10光年,那麼相當於你要等10年才能看到這個星球加速的樣子,當這個星球加速的影像傳到你這邊時候,這個星球此時早就不知道消失到哪裡去了。

不過利用這個方法的確是可以讓這個星球時間突然加速的,那麼這是不是突然變得很可怕了?因為如果有外星人看地球人不順眼,是不是只要外星人距離我們足夠遠,外星人突然加速朝向我們地球,就會使我們地球的時間突然加速,然後大家瞬間走到時間盡頭?

其實你之所以有這樣的感覺,是因為你又忘記了狹義相對論造成的種種時間變快變慢效應,本身也是具有相對性的。當外星人突然加速朝向地球,在外星人眼中的確地球的時間變得非常快,但是「時間」這個物理量是相對的,這意味著每個人從自己參考系出發看到的時間是不一樣的,所以外星人覺得地球時間快≠我們地球人自己也會覺得時間過得快,相反我們地球會覺得時間其實過得非常正常。狹義相對論最核心的現象就是:同一個物理過程,不同參考系會得出不同的時間,並且大家都是正確的,沒有誰是標準時間,也沒有誰的時間一定要服從誰。

所以當你記住這一點後你就會發現,利用這種突然加速靠近遠方,讓遠方時間時間變快的辦法,其實是不能構造時間機器的,因為看到遠方時間變快僅僅是以你為視角才會這樣,別人以自己為視角可完全不是這樣的,所以你造成的這種時間變快效應也僅僅是一種相對效應,相對於你自己有效,相對於別人是無效的。

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  • 為什麼愛因斯坦狹義相對論中的光速不能被超越?
    在宇宙中,物體(能傳遞信息)最快的速度是光速,而且物體速度在光速的情況下,會發生很多神奇的事情,比如物體的速度達到光速,時間就會停止,按照狹義相對論的說法,任何有質量的物體都無法達到光速,只能逼近光速,更是不可能超光速。那麼速度的上限就是光速了嗎?
  • 神奇的愛因斯坦狹義相對論的公式推導
    相對論的產生歷程愛因斯坦思考了十年之久才創立狹義相對論,中間的思考過程非常複雜又極其精彩。
  • 愛因斯坦狹義相對論誕生於追光實驗,最終又毀於追光實驗
    ——狹義相對論和廣義相對論然後,通過使用狹義相對論時空觀對經典力學和經典電磁學等經典理論進行改造,愛因斯坦就建立了狹義相對論。後來,愛因斯坦又使用類似的方法建立了廣義相對論時空觀,通過使用廣義相對論時空觀對經典引力理論進行改造,愛因斯坦就建立了廣義相對論。人們通常所說的相對論,就是對狹義相對論和廣義相對論的合稱。
  • 愛因斯坦是如何發現狹義和廣義相對論的?很多人都不搞錯了!
    就是因為沒有實驗驗證,直到愛丁頓在1919年觀測到了和廣義相對論相符的日食現象,愛因斯坦和相對論才開始慢慢被大家接受,而愛因斯坦提出狹義相對論的那一年是1905年,足足過去了14年。如何發現狹義相對論其實在上面愛因斯坦的信裡,我們已經看到了愛因斯坦發現狹義相對論的關鍵:我堅信絕對運動是不存在的,而我所考慮的問題僅僅是這種情況如何能夠同電動力學的知識協調起來。
  • 深層分析愛因斯坦的狹義相對論,為什麼物體的速度越快時間就越慢?
    ,還有就是愛因斯坦的狹義相對論。時間的本質人類到目前為止仍舊沒有給出最終完美的答案,但這並不妨礙我們去感受時間,而愛因斯坦的狹義相對論幫助我們更好的理解時間。很多人或許覺得愛因斯坦的狹義相對論對時間的描述比較抽象,難以理解。下面就具體地描述下狹義相對論定義下的時間概念。在這之前,需要明白一個重要的概念,那就是「光速恆定」。
  • 狹義相對論和廣義相對論的區別是什麼?
    要了解狹義相對論和廣義相對論的區別,我們首先要搞清楚,這兩個理論大概說了什麼?狹義相對論我們先從狹義相對論說起,其實狹義相對論解決了一個物理學的重大矛盾。在愛因斯坦之前,最成功的兩個理論分別是牛頓提出的牛頓力學和麥克斯韋提出麥克斯韋方程。
  • 狹義相對論與廣義相對論的區別(下)
    1905年,剛剛發表了狹義相對論,愛因斯坦就已經開始思考廣義相對論,用了十年才最終完成。那他想要的是什麼呢?我們知道狹義相對論的出發點是「相對性原理」:一切勻速直線運動或者靜止的坐標系下,物理定律都是一樣的。現在愛因斯坦想的就是,為什麼非得限制成「勻速直線運動"呢?為什麼「加速運動就不行呢?
  • 通俗的解釋一下狹義相對論和廣義相對論
    也可以這樣理解:牛頓力學是相對論力學在速度遠小於光速時候的一個特例。我們先看狹義相對論(叫狹義是因為狹義相對論只在慣性系中有效,它考慮的是平直時空的問題,不涉及引力),看看它到底修正了牛頓力學的哪些東西,看看有哪些東西到了接近光速的時候就不能用牛頓力學來解釋了。
  • 極簡科普:什麼是狹義相對論和廣義相對論?
    所以,簡單的來說,狹義相對論就是愛因斯坦假設光速在不同的參考系下都一樣,然後把牛頓體系裡除了萬有引力定律的東西重新給推理了一遍。因為光速是不變的,所以在愛因斯坦推導出來的新公式裡,啥都跟速度光速有關係,時間、長度、質量、能量都是,然後就有了上面說的運動的物體時間會變慢,長度會縮短,質量會增加這些狹義相對論的效應。
  • 通俗解釋一下狹義相對論和廣義相對論
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  • 通俗易懂講解愛因斯坦狹義相對論,看完對世界的理解提升N個檔次
    相比起艱澀難懂的廣義相對論,愛因斯坦在 1905 年提出的狹義相對論其實並沒有像我們想像的艱深,那麼狹義相對論究竟講的是什麼呢?今天我就用通俗易懂的方式帶大家了解一下!狹義相對論提出的背景1687 年,牛頓發表了《自然哲學的數學原理》,標誌著經典力學的建立,牛頓經典力學在很長時間裡都成為了物理學家心中的聖經與權威。
  • 狹義相對論和廣義相對論到底有啥區別?
    之前的所有文章,我們多次談到相對論中的時間膨脹和長度收縮概念,其實這裡所說的相對論僅僅是狹義相對論,其中長度收縮僅僅是一種相對效應,也就是地面人看運動的物體,長度變短了,但是運動物體自己看自身,長度依然是沒變的,這就是長度的相對性,如果不理解這個,可以翻翻前面的文章看下。
  • 狹義相對論與廣義相對論的區別(上)
    狹義相對論狹義相對論可以讓一個運動的物體時間變慢,這個效應是「時間膨脹」,已經被實驗科學檢驗了。我們設想有一個距離地球80光年遠的星球。光走到那裡都需要80年的時間,而如果我們有一個速度達到0.8c的飛船,它飛到那裡就需要100年。但是,這只是在地球這個坐標系的計算。
  • 狹義相對論可解釋超光速運動
    澳大利亞應用數學家進行的研究發現,愛因斯坦的狹義相對論可用於描述超光速運動。根據愛因斯坦提出的這一著名理論,任何物體的速度都無法超過光速,但澳大利亞阿德萊德大學的數學家研究出新的方程式,對狹義相對論進行擴展,能夠用於解釋打破這一速度極限的物體運動。 狹義相對論於1905年提出,用於解釋相對於觀察者參照系的運動和速度。這一理論將從不同點觀察到的同一物理事件的測量數據結合在一起。不同的觀察點的數據從某種程度上說取決於觀察者的相對速度。
  • 愛因斯坦:相對論
    今天來說相對論,為了讓大家好理解部分理論內容,先舉幾個看似不可能,但是可能存在的例子吧。相對論嗎,不就說的是相對麼。這是存在狹義相對論裡面的,(我的理解是可以實際證明的,但是沒人和你這麼說,因為物理界非常嚴謹,狹義相對論和廣義相對論我統稱為相對論)。
  • 如果狹義相對論是完全錯誤的,那麼該如何解釋反粒子的存在?
    網上經常有人口出狂言,說愛因斯坦的狹義相對論是完全錯誤的。說這些話的人完全忽視了一個事實,那就是反粒子的真實存在。在很多科幻電影中,反粒子常常被用來製造毀滅世界的武器,或者作為宇宙飛船的驅動力。那麼,反粒子與狹義相對論有什麼關係呢?原來,保羅·狄拉克在創立量子場論描述電子時,他發現新創立的量子場論必須要與量子力學和狹義相對論都要協調,而要做到這一點就無法避免反粒子的出現。換句話說,狄拉克並非刻意地將反粒子添加進量子場論,而是在納入狹義相對論時,理論中就自然出現了反粒子,也可以說,反粒子是相對性量子場論的必然產物。
  • 相對主義與絕對主義的鬥爭——狹義相對論,為何如此讓人困惑?
    愛因斯坦在他與別人合著的科普名作《物理學的進化》一書中寫下了這麼一段話:物理概念是人類心智的自由創造,儘管它們看上去是由外在世界單獨決定的,但實際上不是。這本科普名作首次出版是在20世紀上半葉的1938年。
  • 什麼是相對論?愛因斯坦到底破解了什麼秘密?
    在愛因斯坦生前,他就因創造了相對論而家喻戶曉。他所到之處,全世界都颳起了「愛因斯坦旋風」。但是當時的民眾對什麼是相對論並不了解。甚至是一些學術人員也是霧裡看花。有一次,愛因斯坦被邀請到加州大學演講,下面坐了一圈他的粉絲,都是大學生。大學生們就問愛因斯坦,據說相對論非常的晦澀難懂,您能不能簡單地描述一下它到底是什麼意思?
  • 終極問題:時間旅行存在嗎?愛因斯坦相對論怎麼說
    1905年,20世紀著名的科學家阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)在發表狹義相對論(Special Theory of Relativity)時,曾經假設時間可變。狹義相對論是愛因斯坦發表的題為 《論動體的電動力學》一文中提出的區別於牛頓時空觀的新的平直時空理論。「狹義」表示它只適用於慣性參考系。這個理論的出發點是兩條基本假設:狹義相對性原理和光速不變原理。理論的核心方程式是洛倫茲變換(見慣性系坐標變換)。
  • 一口氣搞懂狹義相對論
    在科學史上,1905年被稱為:愛因斯坦奇蹟年。在這一年,愛因斯坦共發表了4篇學術論文,每一篇都是諾獎級別的理論,並且也是開創性的科學成果。其中,在1905年6月30號發表的《論動體的電動力學》,後來也被叫做:狹義相對論。今天是狹義相對論發表的114周年。