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[神秘世界] 20岁宇航员光速飞行10年,回地球时多少岁?答案很多人都算错了!

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楼主
 楼主| 发表于 2019-3-16 09:41 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

真空当中的光速,是我们人类目前“看得见,摸不着”的一个物理天花板。根据爱因斯坦的相对论,人是没有办法把任何有质量的物体加速到光速的,只能够无限接近光速。当然这也只是从我们人类目前的科技水平中得到的结论,假以时日相对论如果被推翻,人类发现了更加接近宇宙真相的科学理论,掌握了更先进的科学技术,能够制造出光速级的宇宙飞船也说不定。

假设人类真的能够制造出达到光速,或者是无限接近光速的宇宙飞船,那么随之而来的也有一系列的问题:假如一个宇航员20岁的时候坐上飞船出发,在太空中以光速飞行了10年,执行了10年的外太空任务,那么等到他回到地球时,会有多少岁?

如果是在牛顿经典力学的时空观之下,这个问题就是一道小学生的数学题:20+10=30,当然是30岁了——不过事情当然没有这么简单,要是这样那人人就都是科学家了。在爱因斯坦的相对论中,时间流逝是会随着物质速度的加快而减慢的,这就是狭义相对论中的“钟慢效应”。

根据公式我们能够计算出,如果宇航员以80%的光速飞行,那么他的时间流速就是地球上的0.6倍:地球上过了10年,对宇航员来说只过了6年;如果宇航员的速度接近90%光速,那么地球上的10年,对于宇航员来说更只有4.35年;如果宇航员能够达到光速的99%,地球的10年在宇航员眼中只过了1.4年……

同样的,这个问题中的“10年”,也是个相对的时间,要看这10年是哪里的10年。如果问题中的10年是地球上的10年,那么宇航员的年龄,也就根他飞行的实际速度有关:80%光速下26岁,90%光速下24岁,99%光速下21岁……如果问题中的10年是宇航员的10年,那么根据他不同的飞行速度,地球上的时间也过去了16.6年,23年,71年。

假如宇航员真的达到了光速飞行,那么时间对于他而言就已经是没有意义的一个概念了:宇航员的瞬间,那就是地球上的永恒。这和我们古人所说的“天上一日,人间一年”,确实有很多异曲同工之妙。所以在遥远的未来,人类真的实现了光速级别的飞行,那么这样的情况一定会出现:年轻人在太空飞行了一段时间,回到地球发现自己的同龄人,都变成了老爷爷老奶奶……


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