乘坐光速飞船离开地球,一分钟后回到地球,地球时间过去了多久?
时间对于我们每一个人来说都非常的重要,从小我们就知道一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴,时间对于每一个人来说都是宝贵的,因为时间就代表了生命,时间到底是什么?这是值得人类思考的问题,在经典的物理框架中,时间是没有箭头的,这就类似我们看电影,无论你从前看还是从后看都是一样的,而我们人类所认为的时间其实就是地球自转和公转所产生的,而我们的宇宙就等于时间加上空间,曾经伟大的物理学家爱因斯坦认为,时间的流逝和光速有关系。
光是恒星发出的,我们的太阳就是一颗恒星,太阳从诞生以后就开始不断地释放热量,到现在为止,太阳已经燃烧了50亿年之久,光速是人类现在已知宇宙中最快的飞行速度,光速大约是每秒30万千米,这个速度对于人类来说非常快,在爱因斯坦的相对论中提到,如果人类的飞行速度能够无限接近光速,那么时间就会变得越来越慢,当人类的飞行速度达到光速时,时间就会停止,如果按照爱因斯坦的理论,那么如果我们乘坐一架光速飞船在宇宙中飞行一分钟,地球上的时间过去了多久呢?
根据爱因斯坦提出的理论我们能够知道,任何有质量的物体,它的飞行速度都没有办法达到光速,只能够无限接近光速,目前只有光子能够达到光速,因为光子在静止的时候是没有质量的,那么为什么有质量的物体无法达到光速呢?根据爱因斯坦的质能方程式E=MC^2我们能够知道,在这个方程式中,M是质量、E是能量,这个方程式告诉我们,物质的质量越大,它包含的能量就越大,这也表明了物质越重,它运动产生的能量就越大。
比如说一个人以每小时100英里的速度扔东西,那么它的质量会增加0.000000000002克,虽然说这个质量的增加很小,但是随着速度越来越快,质量的增加会越来越大,当物体的飞行速度无限接近于光速时,那么它的质量也会变得越来越大,经过科学家的计算,一个14克的东西,在以百分之90的光速飞行时,它的质量会达到36吨,如果说一个物体的飞行速度达到光速,那么它的质量会变得无限大,在物理学上,根本就不存在无限大物质,所以任何有质量的物体都无法达到光速。
既然接近光速,时间就会变慢,那么如果我们乘坐一架光速飞船在宇宙中飞行,一分钟后回到地球,地球上的时间过去了多少呢?可能很多人认为地球上的时间只过了一分钟,如果你真的这么想,那么你就错了,在爱因斯坦的狭义相对论中表示,时间和空间不仅仅是相对的,它们其实是一个整体,所谓的时空是不可以分割的,当速度越快时,时间的流逝就会越慢,同时空间也会缩短,这就是时间膨胀效应和尺缩效应,根据爱因斯坦的这个理论,我们就能够计算出我们乘坐亚光速飞船飞行所用的时间。
根据时间膨胀效应公式我们能够得出,当飞船的飞行速度达到光速的0.9倍时,时间膨胀效应会慢2.29倍,当飞船的飞行速度达到光速的0.99倍时,时间膨胀的效应会慢7倍,当飞船的飞行速度达到光速的0.9999倍时,时间膨胀的效应会慢70倍,当飞船的飞行速度达到光速的0.999999999999999倍时,时间膨胀的效应会慢707万倍。根据科学家的计算,如果一艘飞船达到了0.99999976光速时,飞船上的一分钟,实际上地球上已经过了一天的时间,但是对于飞船内部的人来说,他们只过了一分钟。
而这种时间比例会在接近光速额的时候大幅度增加,当飞船的飞行速度达到0.9999999999982光速时,飞船上的一分钟,地球上已经过去了1年的时间,这就类似神话故事中,地下一年,天上一年的说法,当飞船的速度达到光速的0.99999999999999999999时,地球上可能 已经过去了几万上或者更长的时间,简单来说就是飞船的飞行速度越是无限接近光速,飞船上的时间就会过得越慢,有可能等你再次回到地球的时候,地球已经不在了。根据科学家的研究,太阳的寿命一共是100亿年。
到现在太阳已经燃烧了50亿年的时间,也就是说再过50亿年,太阳的寿命就会走到尽头,然后太阳会变成一颗红巨星,并且吞噬水星、金星、地球的轨道,太阳最终的结局是变成一颗白矮星,一般来说,恒星死亡以后的结局有三种,质量小的恒星死亡以后会变成白矮星,中等质量的恒星死亡以后会变成中子星,超大质量的恒星死亡以后会变成黑洞,太阳的质量在恒星当中属于小质量的恒星,所以太阳死亡以后会变成一颗白矮星。
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当你乘坐光速飞船飞行时,飞船上的一分钟主要是由飞船接近光速的多少来决定的,所以说不要简单的认为飞船上的一分钟就相当于地球上的一分钟,如果说人类真的能够制造出无限接近光速的宇宙飞船,那么人类的寿命可能会无限延长,如果飞船的速度能够达到光速,那么时间就会静止,如果飞船的速度能够超越光速,那么时间就会倒流,我们乘坐超光速飞船飞行时,我们就能够追上已经逝去时间。
不过飞船速度达到光速或者是超越光速在物理学上是不可能实现的,如果超光速飞行真的能够实现的话,那么我们现有的物理学体系就需要重新定义了,不过科学探索是永无止境的,我们现在所运用的物理学不一定就是真理,随着人类科技的进步,未来说不定我们真的能够制造出超光速飞行的飞船来,到那时,人类的认知一定会被再次颠覆,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的呢?