理論上是這樣的,無限接近光速時,物體內部的時間流逝速度變慢,也就是相對論的時間膨脹效應。
在小說《三體》當中,程心和艾AA乘坐的星環號曲速飛船,飛往286.5光年外的DX3906恆星系統,飛船內只經過了52小時,其中光速飛行時飛船內的時間是停止的,而地球參考系的時間,卻經歷了280多年。
這其實是大劉嚴格地考慮了相對論效應,因為相對論描述,一個高速飛行的物體,它的時間是會縮短的,時間膨脹公式如下:
當飛船以光速飛行時,它的時間就完全停止了,無論外界過了多久,飛船內的時間都是一瞬間;當飛船速度遠小於光速時,時間膨脹效應將不明顯,相對論力學退化為牛頓力學。
在現有技術條件下,人類無法把實體物質加速到光速,在大型強子對撞機中,科學家能把質子加速到光速的99.99999%,但就是無法達到光速。
時間膨脹效應已經被眾多實驗所證實,比如下面兩個:
μ介子衰變
宇宙射線穿過大氣層時,會產生速度達0.98c的μ介子,μ介子的半衰期為2.22μs,根據統計學計算,μ介子的半衰期,不足以讓μ介子到達地面,可是科學家在地面附近也能探測到大量的μ介子。
該現象唯一合理的解釋,就是高速飛行的μ介子,由於時間膨脹效應,導致μ介子在地球參考系中的衰期變長了(實際上μ介子本身的半衰期未變),經過計算,μ介子的衰期比靜止時高了五倍,使得μ介子有足夠的時間到達地面。
精密原子鐘
科學家把兩臺精密原子鐘,分別放在兩架飛機上,飛機朝著東西方向相反飛行,最後對比兩臺原子鐘的時間,發現原子鐘時間出現了差異,該差異完美地和相對論時間膨脹效應吻合 。
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