《星際穿越》外星球一小時等於地球七年?我們跑的越快時間越慢?

2020-12-12 第一財經後決策

《星際穿越》外星球一小時等於地球七年?我們跑的越快時間越慢?這一小時和地球的一小時時長一樣,時間快慢感受一樣嗎?是什麼原因導致在這個星球一小時而地球已七年呢?

按照影片裡Cooper沒有衰老,我想這一小時的時長和快慢感受應該和地球是一樣的。愛因斯坦的狹義相對論預言了鍾緩效應 (time dilation),也被稱作鍾慢效應:當觀測者做勻速直線運動時,速度越快,他所真實經歷的時間過得越慢。愛因斯坦的廣義相對論預言了引力時間膨脹效應觀測者所處的位置引力勢能越小,他所真實經歷時間過得越慢。

簡單講叫做:你跑得越快,時間過得越慢(狹義相對論);你離大質量天體越近,時間過得越慢(廣義相對論)。注意以上內容只是各自理論的一小小小部分。沒有接觸過相對論的人會傾向於認同牛頓的時空觀,即:時間和空間是互相獨立的,互不幹擾。然後便會覺得難以理解「空間上相鄰的兩個事物,時間過得不一樣快」這樣的概念。事實上,牛頓時空觀只是愛因斯坦時空觀在低速、弱引力下的近似,一旦涉及到高速強引力或精確計時,就會失效。

因為光年並不是時間單位,不能理解成60000光年就等同於地球的60000年。它只是代表以光速(約30萬千米/秒)用相應時間而「走」的距離。它是長度單位。就比如你說的6萬光年它說明白點就是約60000*365*24*3600*300000千米的距離,至於你用什麼速度去走完那是速度問題了。你說的2g,連速度都不是,只是個加速度,想必如果一直用這個加速度(大約19.6m/s2)下去的話,要真加速走3萬年(因為你說先以2g加速再以2g減速到停,那麼最高速度必然是中點距離和中點時間。)那早已遠遠超過了光速。

你不用光速去跑,幹嘛要對應光速的時間呢。那是不對應的。換個說法,要是真以這個加速度下去的話跑60000年(按你說的先加速後減速)那也必然不是60000光年這個距離了。要遠的多得多了。那你要是以200倍的重力加速度g加速的話去跑6萬光年,那還連40年都用不了呢。兩個時間必然不同。對這個詞有點望文生義了。加速到光速的0.9999997777倍就行了,忽略加到此速度的時間,那幾乎就是飛船40年,地球60000年。

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