當速度直逼光速時，為何無論多遠都能瞬間到達？

2020-11-05 zh胖魚

根據愛因斯坦的《相對論》，光速是宇宙中最快的速度，除了光速之外，其它任何物體的速度都不可能超過光速。對於人類來說，目前限制我們不能離開地球的主要原因之一，便是我們的速度太慢了。根據霍金生前的推測，如果未來人類的速度可以實現光速的20%，那麼我們便可以在太陽系中來去自如。那麼，假設我們用光速在宇宙中旅行，是不是我們可以在瞬間抵達任何我們想去的地方呢？

因為《相對論》，我們知道一切都需要參考才能具有真正的意義。所以，對於地球上的人來說，相聚多少光年，便是光可以多少年可以抵達。因為光的速度很快，所以我們按照地球上的時間計算，是非常漫長的，可是如果我們用光的速度向目標前進，確實是可以在一瞬間完成的事情。

在這裡讓我們舉個例子，比方說地球上有1對雙胞胎兄弟，一個留在地球，另一個則乘坐著光速前進的飛船，朝著克卜勒452b出發，我們都知道克卜勒452b距離地球大約1400光年的距離，然後根據愛因斯坦的《相對論》，雖然在地球上的那個人，會認為另一個去往克卜勒452b至少需要1400年的時間，不過對於光速飛行的那個人來說，卻真的只是一瞬間就可以抵達的事情。

可能很多人不能理解，下面就讓我給大家解釋一下。首先，我們拋開光速的問題不談，先讓我們假設離開地球的那個人，只用了一般的光速（光速的50%）在宇宙中朝著克卜勒452b的方向前進，那麼，按照我們正常的理解，地球上的人會認為50%光速的人需要2800年才會抵達克卜勒452b，可是根據愛因斯坦的相對論，當物體前進的速度越開，那麼相應的外界距離也會大大縮短，所以，在飛船中的那個人其實並不需要那麼久的時間。

簡單來說，對於旅行者如果可以實現光速飛行，那麼抵達另一個地方，確實只需要一瞬間就可以完成。比方說，在2019年的時候，一個旅行者搭乘著光速飛行的飛船前往了克卜勒452b，可是當他返回地球的時候，地球上卻已經是滄海桑田，至少過去幾千年那麼久了。那麼，這位旅行者真的飛行了幾千年嗎？答案當然是否定的，我們都知道人類的壽命不過區區百年，這便是速度變快了，時間膨脹了，所以他在一瞬間返回的時候，抵達了未來。

之前科學家們曾經進行過推算，如果人類可以按照光速的99.99%前進，那麼我們抵達克卜勒452b可能最多只需要20年的時間，這也是為何速度越快，距離和時間就會越短的原因。當地球上的人在我們離開後以為至少需要1400年才可以到達克卜勒452b的時候，其實我們只在地球的一瞬間，便抵達了。期待未來人類可以早日實現光速或者接近光速飛行，這樣我們便可以去往任何一個我們想去的地方！你說呢？如果可以，你最想去哪個星球看一看？

相關焦點

  • 當速度達到光速時，無論多遠的距離，感覺上都是瞬間到達？
    而關於速度疊加部分：早在愛因斯坦在1905年發表狹義相對論之前，關於速度疊加的就洛侖茲變換就已經揭開了速度的秘密！而愛因斯坦的狹義相對論則從根本上揭示了速度與時間以及質量之間的關係！當然討論本題，我們只需要一個鍾慢效應公式即可！
  • 如果人類以光速旅行,不管多遠的距離,感覺上都是瞬間即達?
    但在我們地球上的觀察來看來，光子從太陽表面到地球需要約8分鐘的時間，從天狼星到地球需要8.6光年，從遙遠的星繫到底地球需要數十億光年，但這些距離對光子來說都是瞬間的達到的。同樣的，如果我們人類能像光子一樣以光速旅行的話，那麼在我們的眼裡，無論多遠的距離都會被壓縮到一個點上，而我們到底目的地也是瞬間完成的。為什麼會這樣呢？
  • 傳說中的瞬間移動能超越光速嗎?
    光速是什麼？對於人類而言，或者是對整個地球上的生物而言，我們衡量一個速度的標準就是每秒或者每分每時，從始發地到達目的地的時間，我們稱為速度。而在人類歷史當中，最快的速度莫過於現代的科技。比如火車，飛機，高鐵，火箭，等等。
  • 引力波的傳播速度是多少?會比光速更快嗎?
    在牛頓的引力理論中，引力作用是瞬間產生的，無論多遠的物體都有引力作用，所以引力就成了一種超距作用。但在愛因斯坦的廣義相對論看來，引力是物體壓彎空間產生的幾何效應，並且引力也不是超距作用，引力在空間中的傳播速度為光速。
  • 光速有大小限制，光速旅行為何能做到瞬間到達目的地？
    光速不變已成為公認的常識，但正因為任何物體的運動速度有光速這一限制，導致人類似乎永遠都無法飛出銀河系。要去往除本星系團之外的星系，考慮到空間膨脹的速度遠大於光速，因此即使飛船以光速前進，也沒法趕上空間膨脹的速度。
  • 速度能影響時間,也能影響壽命,光速能到達未來卻回不了過去
    能快到每秒行駛30萬公裡,這是什麼概念?這相當於你從地球到月球，再回來，僅僅只需2.5秒，同時光速並不是在所有地方都是最大的速度，我們知道聲音在固體中傳播的最快，在空氣中傳播速速最慢，光速也是同樣如此，在真空中，光波的傳送速度最快，在空氣中中比真空中要慢30公裡每秒。
  • 相對論說光速不能超越,那麼量子糾纏和引力波超光速了嗎?
    量子糾纏的影響是瞬時的，引力波的傳遞速度是光速。相對論描述了在我們宇宙中，有效信息的傳遞速度最快為光速；從愛因斯坦的引力場方程，也可以得到引力波的傳遞速度為光速，這點已被天文觀測所證明。比如在2017年10月16日，人類觀察到的雙中子星合併事件，就距離地球1.3億光年，電磁波和引力波幾乎同時到達地球，證明了引力波的傳遞速度為光速。
  • 光速不變,為何在水中的傳播速度會變慢?引力又為何與光速相等?
    既然光速不變，為什麼光在不同傳播介質之中的傳播速度會不一樣呢？其實這是一個有趣的誤會，光在任何傳播介質之中的運動速度其實都是不變的，都是每秒299792458米，而之所以最終的傳播速度測定不同，是因為在不同傳播介質之中的運動距離存在著變化。真空之中什麼也沒有，所以無論經歷多少距離，光都會保持其本來的運動速度，也就是每秒299792458米。
  • 科學異聞錄之量子纏繞——突破光速的信息傳遞
    目前已經世界上最快的速度是光速，根據愛因斯坦的相對論，光速是絕對不變的，任何物體的運動速度，只能無限接近於光速，卻無法超越。不管時你站在地上，還是坐在超高速飛船上（即便是達到跟光速一個數量級），光速都是那麼快，與參考系無關。
  • 為什麼光速被限定了?愛因斯坦早已預料,人類無法超越光速
    我們都知道，從理論上而言，速度貌似是無限的。但其實不是這樣的，愛因斯坦曾經說過，一個有質量的物體，它的速度是有限的。物體進行運動，是可以無限地接近光速，但是卻永遠都無法達到光速。科學家表示，由於受到了限制，在宇宙當中，目前最快的速度就是光速。
  • 科學家找到3種超光速飛行的方式,人類擁有這種速度後會怎麼樣?
    尤其是得知宇宙仍然在不斷膨脹的情況下，人類需要更加強大的科技支持，才有望到達更加遙遠的宇宙空間進行探索。這其中就涉及到了有關光速飛行的理論，即便我們知道人類成功實現這個夢想後，依然無法順利達到星際空間，也從來沒有放棄過相關嘗試。不過，愛因斯坦等科學家們曾經表示，亞光速已經是人類的極限，並且超越光速也未必是一件好事。
  • 光速恆定?或許還有比光速更快的速度,人類無法想像
    打開手電筒，光在我們不經意間就到達了前面最近的阻礙物前。以前沒有掌握知識的我們總是以為這光其實是沒有速度的。因為在認知之中，有速度的東西是能夠肉眼見到其在移動的。隨著後面我們的長大，掌握的知識越來越多之後也就知道了光其實是有速度的。
  • 光在一年內究竟能走多遠?
    之所以使用光作為參考，是因為光在真空中的傳播速度保持恆定，並且根據相對論，光速是宇宙速度的上限。那麼，光在一年中能走多遠？或者說一光年有多遠？由於光速為每秒299,792,458米，則光在一年中的傳播距離約為94605億公裡。光速幾個世紀以來，測出光速是科學家的一個研究重點。在17世紀之前，人們普遍認為光可以從一個地方瞬間移動到另一個地方，即光速無限大。
  • 速度超過光速就能回到過去是否正確?
    速度超過光速就能回到過去是否正確？首先可以肯定的是，以目前人類的科學水平還遠遠做不到將有靜止質量的物體加速的光速或者超光速，即便是現在位於歐洲侏羅山脈底下的大型強子對撞機也只能將2束高能粒子加速到接近光速，這可是匯聚了來自全球約80個國家近7000人的龐大團隊的心血啊！
  • 既然電子的速度不能達到光速,那為什麼電流的傳導速度卻是光速?
    夜幕降臨時，我們通常都會隨手打開房間裡的電燈，每當這個時候，我們都可以見識一次電流的傳導速度，只要我們按下電燈的開關，不管電燈距離開關的距離有多遠，它都會在一瞬間發出光明。那麼電流的傳導速度到底有多快呢？答案就是光速。
  • 如果速度超過光速會有什麼後果？
    ，由此推導出真空中的光速是宇宙中最快的速度，任何物體或者信息的傳播速度都不會超光速。當核電站啟動時，會在水中釋放出速度超過水中光速的帶電粒子。根據量子糾纏效應，兩個互相糾纏的粒子無論被分隔到多遠的地方，哪怕是100億光年外的地方，只要測量其中一個粒子的物理性質
  • 光速並不是宇宙中最快的速度,而這些東西都超越了光速
    我們都知道光的速度是非常快，那麼在如此浩瀚的宇宙當中有沒有一種速度可以超越光速？超越光速原理（光速是指光在真空中傳播的速度為299792458m/s）愛因斯坦曾經在狹義相對論中提出過，靜止狀態下存在質量的任何物體，若是以接近光速運行的話，其物體的質量會隨著速度的增加而增加。
  • 太陽光能照射多遠?會到達宇宙的盡頭嗎?
    那麼，太陽光能照射到多遠的地方呢？太陽光會抵達宇宙的盡頭嗎？太陽光會消失掉嗎？光是電磁波，其本質是交互變換的電磁場，光的傳播不需要介質。因此，當太陽光在空蕩蕩的宇宙空間中傳播時，如果沒有遇到其他天體而被吸收，太陽光是不會消失在宇宙中的。
  • 光速是宇宙最快速度嗎？它其實慢如蝸牛！
    地球上無論相隔多遠的地方，以光速前進總能快速到達。即便到了太空中，光速仍然很快。人類發射的火星探測器飛到火星通常需要半年的時間，如果以光速前往火星，即便是地火最大的4億公裡距離，所需的時間也只要22分鐘。旅行者1號以17公裡/秒的速度飛出半徑1光年的太陽系需要耗時1.8萬年，但以光速飛行只要1年的時間。
  • 當你到達宇宙的盡頭時會發現什麼?
    宇宙很大，大的讓人無法想像，如果當你達到宇宙盡頭時，會發現什麼呢？這個問題很難，因為實際我們不能去宇宙的盡頭旅行，因為那太遠了。宇宙的盡頭可能在900億光年之外。億年為尺度啊，就算我們達到最快的速度：光速，也需要900億年，什麼概念？宇宙才誕生了一百多億年。