三分鐘帶你理解相對論,可以去向未來,但永遠無法回到過去

2020-12-04 文哥侃科學

相信我們所有的人對愛因斯坦的相對論都耳熟能詳,但是究竟相對論闡述了什麼樣的理論,相信絕大部分的人都搞不清楚。據說在相對論剛被發現的時候,全世界只有兩個半人能夠理解,現在隨著時間的流逝,人們知識水平的提高,越來越多的人可以理解相對論。但是絕大部分的人對相對論的理論還是一頭霧水。今天我們就用通俗的方式帶大家來理解一下相對論的內容。

首先,相對論分為廣義相對論和狹義相對論兩種,改變了人類對宇宙的常識性的觀念,並且提出了四維空間、時空彎曲等完全全新的概念,給物理學帶來的革命性的變化,並且奠定了現代物理學的基礎。

相對論本身論調的內容比較晦澀,這裡就不一一論述了,直接來說明它的核心內容。

簡單來說就是一個物體在運行到速度接近光速的時候,會發生很多違背現在物理學現象的情況,這個時候物體的時間,空間,質量和能量等都會變成相對的,而不是絕對的,而這種現象在一個物體運動的速度越快的時候就越明顯。

打一個形象點的比方:比如我們在一列列車上,或者在一艘宇宙飛船上,當我們以接近光速的速度移動的時候,一秒鐘可以相當於正常情況下的幾秒鐘。當我們在這個地方停留十年之後重新回到人間,會發現比別人年輕幾十歲,因為人間同樣的時間已經過去了好幾十年。還有在速度越快的情況下,我們的體重會變大,也就是說我們的重量也是相對的。

我們通過一組對比來進一步的說明,當一個物體的速度無限接近於光速的時候,它就會被無限的拉伸,並且時間會變得無限趨近於零,甚至我們可以認為時間在這個時候會靜止。另外有一個例子就是在我們知道在地球的周圍有很多的同步衛星和地球同步自轉的,這些衛星雖然速度還遠沒有達到光速,但是相對地球上的物體的速度,已經是非常的快了。

在這裡,時空發生了微小的偏移,衛星上的時間要進行微調,才能和地面完全匹配的,這從事實上證明了相對論的存在。美國航空航天局的官員曾經的開過一個玩笑,說假如一個人一生都在一個航天飛船上生活,那麼他可以比別人多活幾秒鐘。當然這是因為航天飛船的速度還遠沒有那麼大,當這個速度越來越大,趨近於光速的時候,這個幾秒鐘就會被無限的放大。

其實現在已經被證明的事實是人類沒有辦法超過光速,無論採取什麼方式,只可能無限的接近於光速。當我們的速度無限接近於光速的時候,就可以認為時間靜止,我們可以去到未來,這也就是現在科學界普遍的一個認知,就是我們可能永遠無法回到過去,但是可以去向未來。

在這篇文章裡,我嘗試用最通俗易懂的語言向大家闡述什麼是相對論,以及在接近光速的情況下,事物的重量、時間、空間等會發生什麼樣的變化,不知道大家有沒有能夠聽懂呢?或者有哪位朋友可以更加通俗的用一兩句話來解釋一下什麼是相對論嗎?歡迎大家在下方留言,謝謝大家。

相關焦點

  • 根據相對論:我們可以穿越時空回到過去?
    首先還是不得不強調相對論對時間的描述,我們知道狹義相對論告訴我們「時間」和「空間」都是具有相對性的,這意味著說只要大家處於不同的慣性系,那麼看到的同一個物體的「空間」和經歷的「時間」都會有所不同,這在前面文章中我寫了很多篇來講解狹義相對論,如果對這個「相對性」還不夠理解的朋友,可以再去看看前面的文章。
  • 相對論允許回到過去
    當他回到地球時,僅僅老了10歲。但非常遺憾的是,那樣的話他認識的所有人都早已去世,因為地球上已經過了1000年,那時地球已是3015年了。戈特說:「我們已經知道,我們可以做到向未來飛越,這僅僅是錢和工程技術的問題。」     儘管在實踐時有很多的困難,但是向前穿越幾個納秒(甚至幾個世紀)卻是非常直觀和容易理解的。然而,回到過去就難得多。
  • 愛因斯坦對時間曾做出定義,人類或許能回到過去,無法到達未來!
    每當我們做出一些無可挽回的事情的時候,就會想到,這個世界上有沒有一種時光機能夠帶我們穿越時光回到過去,以此來避免那些讓我們悔恨不已的事情。我們真的可以穿越時間嗎?如果人類想要做到是如果我們想要做到穿越時間的話,首先要搞清楚時間是一個怎樣的存在!
  • 超過光速飛行真的可以回到過去,改變未來嗎?
    這個神秘藍光就是當速度超出光速後,產生的結果,你也可以把它稱呼為「光爆」,不過這一實驗是在非真空環境下做出的,所以目前我們不能知道如果在真空下是否會出現這一現象,畢竟在狹義相對論中,任何速度是無法超越光速的。不過這並妨礙我們聯想,如果在地球上我們超過光速飛行是否會回到過去嗎?
  • 利用相對論效應,提高速度可以前往未來,那如何才能回到過去呢?
    而時間旅行又可以分為兩個截然不同的部分,一是前往未來,一是回到過去。想要前往未來,是為了能夠親身感受科學發展給世界帶來的變化,也有人想要藉助未來科學的高度發展實現自己的「永生」之夢。既然前往未來可以實現,那麼回到過去是否也能夠實現呢?與前往未來不同,回到過去在物理學上面臨著諸多的障礙,所以要想找到突破口,就必須要轉變思路從數學入手。在數學中並不涉及到實際的物理問題,所以困難就會迎刃而解。
  • 超光速能讓人回到過去,卻無法改變過去的一切
    想回到過去,改變自己曾做過的傻事;想去到未來,看看未來的自己是何模樣。而你是否也曾有過和我一樣的想法呢?或許很多人都有這樣的疑問:在現實生活中,穿越到底有沒有可能實現?從理論上講,是有可能的。愛因斯坦就穿越與速度之間的關係做過一個明確的解釋,在他的相對論中提到「我們看到的光來自於8分鐘前。」
  • 時空旅行太空船可以回到未來, 那麼如何才能回到過去呢?
    我們知道利用正確的科技,以接近光速飛行的時空旅行太空船可以帶我們前往未來,但是我們能逆轉時間的洪流,回到過去嗎?
  • 超光速能讓人回到過去,卻無法改變過去的一切,香蕉皮理論可證實
    想回到過去,改變自己曾做過的傻事;想去到未來,看看未來的自己是何模樣。而你是否也曾有過和我一樣的想法呢?或許很多人都有這樣的疑問:在現實生活中,穿越到底有沒有可能實現?從理論上講,是有可能的。愛因斯坦就穿越與速度之間的關係做過一個明確的解釋,在他的相對論中提到「我們看到的光來自於8分鐘前。」
  • 如何正確回到過去和未來?
    沒有任何科學理論可以禁止時間旅行。通過時間差可以讓我們穿越到未來嗎?我先給出明確的答案,這是可以的。也是人類目前唯一理論上十分支持的做法。愛因斯坦的相對論告訴我們,時間是速度和重力的函數,這意味著我們可以操縱相對時間。狹義相對論 告訴我們,時間是速度的函數。
  • 如果時間可以穿越你是想去過去,還是未來?
    按照這一理論,我們可以去到將來,甚至回到過去。也就是說物體的速度不可能超過光速,所以我們就無法回到過去。但只要我們的速度足夠快,就可以去往將來。製造一艘時光飛船,最大的問題就是需要無限的燃料供應,以便使得我們的飛船獲得足夠的速度。但高速飛行並不是去到未來世界的唯一辦法。
  • 如果可以回到過去,你選擇回到什麼時候?
    前幾天朋友問我,如果可以回到過去,你最想回到什麼時候?我沉默了一下,答道:回到上學的時候。點擊圖片立即換裝↑每個人的校園記憶中都會有或多或少的柔軟記憶吧。如果時光可以倒轉,但最終結果不能被改變,那我也一定要回到過去,哪怕只有一分鐘。至少再看一眼父親,至少再給他親口說一次「爸,我愛你。」
  • 廣義相對論說:為什麼超過光速,就可以回到過去?
    而廣義相對論可以處理非慣性參考系,是更一般的相對論性理論。(順手拿下了引力,因為等效原理,即認為引力場等效於非慣性系)。但現在人們不這麼認為了。倒不是說上面這種說法有問題,而是上面這種說法不夠本質。更本質的說法是:相對論是一門處理特定時空幾何下物質運動的理論。如果時空是平直的,沒有彎曲,曲率為 0。這時候就是狹義相對論。如果時空是彎曲的,曲率不為 0,這時候就是廣義相對論。
  • 根據科學理論真的可以回到過去?真的可以!相對論時間旅行攻略
    時間旅行一直是科幻的永恆主題,在我記憶裡,最早關於時間旅行的科幻作品應該就是藤子不二雄的《哆啦A夢》了……沒錯,就是那隻粉藍色來自未來的機器貓……不過其實在看《哆啦A夢》之前,我就經常幻想過時間旅行的問題,假如能回到過去,又或者穿越未來,那是多麼有趣的一件事情
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    這個問題已經是老生常談,過去的文章我已經多有討論。但既然還是有人提出此類迷惑問題,就還來聒噪一回。首先在此聲明:人類永遠也不會有超光速。不會有超光速!不會有超光速!!重要的事情說三遍,時空通訊都說了無數遍了,能叫醒瞪著眼睛睡覺的人嗎?
  • 我們有三種方法可以穿越時空,但科學家警告,最好不要回到過去!
    本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽過去與未往往都令我們是一籌莫展!過去的已經過去,永遠再不會重來;未來在遙遠的地方,他該來的時候就回來,但絕不會提前一秒鐘到你的眼前!那麼過去未來真的是無法穿越的嗎?
  • 我們有三種方法可以穿越時空,但科學家警告,最好不要回到過去
    過去與未往往都令我們是一籌莫展!過去的已經過去,永遠再不會重來;未來在遙遠的地方,他該來的時候就回來,但絕不會提前一秒鐘到你的眼前!那麼過去未來真的是無法穿越的嗎?我們也知道,這是目前最火的一個話題,在無數的影視劇中,時空穿越是最令人著迷的。那麼真的有辦法實現時空穿越嗎?科學家們認為,從理論上來講,我們有三種方法可以實現時空的穿越。
  • 如果可以回到過去,你想做什麼?
    如果有機會給你選擇一個時間節點生活,你會選擇未來還是過去?我想很多人都想回到過去。未來還沒發生,而且一切都是未知的,即便去了未來,我們也無法把握一些事情,還不如靜候它的到來。而過去,就不一樣了。人永遠對自己是最感興趣的,時常與命運抗爭,我們想要的是一種掌控力,一種對命運的把握感,與其說是玩穿越,不如說是對自己現狀不滿的一次救贖。我們對生活欲求不滿,恨自己不夠爭氣,唏噓命運造化弄人,常言如果有來生,一定要逆轉命運,不再得過且過。似乎你現在回到了過去,就能看清楚自己,就一定能夠改變什麼。
  • 「荒誕」的時間旅行,如何正確回到過去和未來?
    沒有任何科學理論可以禁止時間旅行。通過時間差可以讓我們穿越到未來嗎?我先給出明確的答案,這是可以的。也是人類目前唯一理論上十分支持的做法。愛因斯坦的相對論告訴我們,時間是速度和重力的函數,這意味著我們可以操縱相對時間。
  • 「荒誕」的時間旅行,如何正確回到過去和未來?
    沒有任何科學理論可以禁止時間旅行。通過時間差可以讓我們穿越到未來嗎?我先給出明確的答案,這是可以的。也是人類目前唯一理論上十分支持的做法。愛因斯坦的相對論告訴我們,時間是速度和重力的函數,這意味著我們可以操縱相對時間。狹義相對論 告訴我們,時間是速度的函數。相對於低速運動的參照物,高速運動的任何事物都會經歷時間膨脹(也就是不同的時間流)。
  • 如果超越光速真的可以回到過去嗎?「祖父悖論」已經說明了一切!
    如果人類可以超越光速,真的能夠實現時光倒流嗎?愛因斯坦曾經在相對論中提出:當物體的移動速度達到光速時,時間就會趨於停滯;隨後很多人便提出猜想,如果人類能夠以超光速運動,那是否就意味著我們可以回到從前,進而輕鬆改變歷史呢?光,到底是什麼呢?