如果人類以光速飛行,如果人類以光速飛行?

時間 2021-09-20 05:17:23

1樓:守護芝麗

坐飛機是一個很好的例子,飛機上的人觀測時間,和地面上相比是慢了的。當然,由於運動的相對性,如果我們把飛機看做參考系(飛機靜止,地面移動的話),地面上的人的時間反過來比飛機裡走得慢。所以確實會存在時間差異。

那麼為什麼這個差異沒有累加呢?有兩個原因:第一,飛機速度的確太慢了,和光速相比天壤之別,鐘慢效應不明顯。

第二,這個效應的前提是在慣性參考系下成立的,慣性參考系是沒有加速度的。而飛機起飛降落是存在加速度的變化(並不是一直勻速飛),因此參考系非慣性時,鐘慢效應便被「對齊」了。

狹義相對論中測定時間膨脹的公式為:

當中是根據某個觀測者的時鐘,兩個本地事件(就是在同地方發生的兩個事件)之間的時間間隔——這被稱為固有時;

是根據另一個觀測者的時鐘,同兩個事件之間的時間間隔;

v是第二個時鐘相對第一個時鐘移動的速度;

c是光速;

是洛倫茲因子。

那麼移動中的那個時鐘走得就比較慢。日常生活中,就算是高速的航天飛行,造成的時間膨脹效應也太小,一般很難被探測到,因此可被忽略。只有在物體達到30,000km/s(光速的1/10)以上時,時間膨脹才顯得十分重要。

嘻嘻嘻,有什麼不懂的再問我就好啦,學過一點點理論物理,儘量幫你解答哦樓主。

2樓:匿名使用者

時間是宇宙變化的衡量單位,速度是相對於宇宙的位置變化。宇宙以光速變化,所以越接近光速越能抗拒這種變化,也就是時間變慢。

3樓:六來好運

光的速度是299792458m/s是最快速度啦!現在科技發達有目以待!

4樓:匿名使用者

其實你說的這個,在愛因斯坦的相對論裡就有解釋了因為在現有的相對論定義裡,光速最快,而且是定值而且這個光速飛行這個問題,要看參考系,也就是說以你為例子的話,你以光速在飛行,你自己是感覺不到自己的速度在變快的,但是從別人眼裡看來,你的速度就是光速

對比之後的結果就是你以光速飛了1天,可能地球上就過去了一年這個科學家已經測試過了,在速度很快的一架飛機上,和地面上,各放上一個原子鐘

然後對比以後的結果是,飛機上的原子鐘,會比地面上的轉得慢

5樓:奇點使者

宇宙中被人類忽視的能量,如果成功應用,人類將實現光速飛行

如果人類真的以超光速飛行將可能會出現怎麼樣的情況? 5

6樓:匿名使用者

以觀測者來看,你的行為將會超過現有的時間流速。因為你發出的光將會在一段時間後才能到達觀測者。在觀測者看來,你的影像和現實發生了延遲,這個延遲和觀測方向有關。

極端情況下有可能越來越嚴重。我們看到的就是你的殘像。實際上我們看到的時候你已經不在那個地方了,就是你的時間被加快了,你去了我們的「未來」。

但不意味著你不可觀測。因為我們的未來我們下一步還是會到來的,我們可以看到你在我們未來留下的影子。比你就慢了一些。

如果你可以一直保持超光速不變,繞著地球跑。還可以保持在未來的某時刻和我們互動。。。不過我想那不太現實。

注意你是去的只可能是未來而不是過去。所以過去和你不會有任何關係了。在超光速狀態下的你本身時間流速並沒有什麼不同。

因為那是物質本身的規律,只要你還存在於這個宇宙尺度,你本身的時間流速就是固定的。

於是終於這裡出現了一個悖論:在超光速的狀態下,親愛的你會看到什麼?如果你繞著地球跑。。

你的前方將是一片白,因為物體的光迎面撲來,都是超光速,壓力好大。。,而後方將是絕對的黑,啥光都照不亮你的後背。。我們都無法與你互動。

因為對於你位置的判斷總是錯的。看到的都是你的「過去」。你還活著,恭喜。

只要你退出超光速,依然是大家的小夥伴。

7樓:俗夫論科學

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?

8樓:傻傻的念你

能看到你,因為時間裡存在著你。現實中你永遠都在,因為時間裡存在著你的思想。你能改變過去,每個不經意的動作每時每刻都在改變下一秒。建議你看下電影《源**》,相對論等

9樓:徐新宇

無論如何都不可能回到過去。

凡是說根據相對論原理能回到過去的都是對相對論理解不夠透徹。

相對論所說的時間變慢、時間倒退都是對高速飛行的物體來說的。

也就是說不管是接近光速、光速還是超光速,該物體都是去了「未來」。時間倒退只是對超光速運動的物體而言的,而不是整個世界時間都一起時間倒退。以超光速飛行的物體為參考系,高速飛行只能把該物體送到「未來".

我認為人類也無法達到光速。達到光速需要無限大的能量。可以去看看《時間簡史》。原版的比較難。有修改版本的。

10樓:社南夜春

縱觀人類歷史,都是」光」的歷史,即人眼看到的歷史.如果人類能達到光速,那麼,在過去的每一分每一秒裡發生的事必然會發出光芒,這光芒向遠處傳播;人類可以追上並超過它,只要再它前邊等著,那麼當它射入人眼的時候,人就看到了它,也就是歷史.

同樣的,時間向前,那麼,人就可以沿著光相反的方向(上訴是沿著光相同的方向)以超過光速行駛,這就是時光的倒流.

但在愛因斯坦的相對論裡,時間的概念與我們平時時間的概念是不同的.我們所說的一分一秒,在光的世界裡是無效的.

我也只是看過幾本閒書而已,究竟怎麼回事,還請查閱相關資料.

11樓:

超光速。。。恭喜,你能穿越了。。可以回到過去, 回到明朝當王爺呢?還是回到春秋當西施?嘿嘿,這是個問題

假設人類以光速飛行,是否可以瞬間跨越整個宇宙?

12樓:星球上的科學

愛因斯坦的相對論。

在2023年和2023年愛因斯坦分別提出了狹義相對論和廣義相對論,打破了牛頓一直以來堅持的絕對時空觀。

牛頓認為任何人在任何地方所經歷的時間都是一致的,時間本身是不變的,愛因斯坦則認為時間是相對的,可以理解為每個人的時間可能是不同的,而造成這樣的因素就是物體的運動速度和所處的引力場強度。

愛因斯坦的狹義相對論也可以理解為時空論,因為在相對論中,愛因斯坦將時間與空間通過光速不變原理這個跳板緊密的連線了起來,統一了時間和空間。

一個高速運動的物體,越接近光速效果越明顯——時間變慢,運動方向尺度變小,這也就是說在理論上,當人達到光速飛行的時候,無論多遠的距離,在感覺上都是瞬時到達的。

根據愛因斯坦的廣義相對論,物體運動速度越接近光速,時間流逝越慢。那麼理論上達到光速後,時間就會靜止?

物體運動速度的上限——光速。

從理論上說,沒有任何一種物體的飛行速度可以達到光速或者超越光速。

在質能方程中,愛因斯坦統一了質量和能量的關係,他認為質量和能量是一回事,質量裡有能量,能量裡有質量,從而提出了質能方程e=mc^2。

根據質能方程可以看出,如果一個物體的速度越接近光速,它所需要的能量就會趨近於無窮大,因此愛因斯坦的相對論直接提出「任何具有靜態質量的物體的速度根本無法超越光速」。

由於經典力學曾經提出,物體的速度能夠決定其動能,換句話來說就是隻要動能夠大,速度也能提升到光速,之前已經說了愛因斯坦的相對論和經典力學的觀點是不一樣的。

即使是一艘靜止質量為0的飛船,它的速度也根本無法提高到光速,而且物理學們通過實驗也發現,即使一顆質量幾乎為零的電子也根本無法通過粒子加速器加速到光速,最多能夠加速到接近光速。

當然,在現實中證實了無論物體的質量情況如何,它都無法加速到光速,更何況是現在人造飛船的質量那麼大,能夠有現在的速度已經是不錯的了。

所以,通過狹義相對論和質能方程,可以得到,凡是靜止質量不為0的物體,都無法達到光速。但光的質量為零,所以在達到光速時並不會出現無限大的質量。

但在狹義相對論中,物體如果達到光速,質量和密度就會變得無窮大,所以當飛船達到了光速,那麼人類可能會被巨大的密度和質量撕裂。就像黑洞一樣,因為黑洞密度大質量大,最大的特點就是吞噬一切。

當然,光速並非不可超越的,宇宙中也有很多的超光速現象,比如宇宙膨脹速度,而這個說法是針對於物質、資訊、能量來說的。

時間膨脹效應。

也叫做鐘慢效應,根據愛因斯坦的狹義相對論,當參照系的運動速度越快,時間流逝對速率越慢。

時間膨脹效應是愛因斯坦在相對論中提出的一個理論。在大家的潛意識裡認為時間只是用來衡量物質運動的度量,而且任何事物都無法干預或者改變時間,那麼膨脹是什麼呢?

其實這個時間「膨脹」指的是引力和速度分別引起的時間膨脹。在愛因斯坦的相對論中提到時間與空間有著密切的關聯,有質量的物體會使其周圍的時空發生彎曲,通俗的來講就是遠離大質量物體的時鐘要比接近大質量物體的時鐘走的快。

而速度引發的時間膨脹指的是一個物體運動的速度越快,在觀察者眼中,運動的物體的時間流逝就越慢,當物體運動的速度越接近於光速的時候,時間流逝就相對靜止。

不過其中的「時間變慢」指的是高速運動物體的時鐘相對變慢,而不是真正的「變慢」,時間的本質其實是「相對的」。

我們可以假設:如果一個人駕駛著接近光速的飛船在宇宙中飛行了一百年,而這個接近光速的飛船在飛行的過程中,我們地球有可能已經過去了一千年。

所以由速度引起的時間膨脹並不難理解,只要我們能夠把握「相對」的這個觀點就可以了。

如何證實時間膨脹效應?

狹義相對論中的時間膨脹效應其實在現實中也有表現,比如運動著的時鐘的時間流逝速度會比較慢,而且時間膨脹效應已經得到了實驗證實,所以時間膨脹效應可不是大家以為的一個猜想而是一個經過實驗證實的科學理論。

在2023年,兩位物理學家喬伊·哈夫勒與理查德·基廷就利用了一架客機做了一個實驗,首先把4個極為精確的原子鐘放在了即將飛行的這架客機上。

當客機飛行結束之後,再把這4個原子鐘的時間與地面上的原子鐘的時間進行比較,結果發現了客機上的原子鐘時間流逝確實比地面上的原子鐘慢了59納秒。

雖然時間慢的不夠明顯,但是這個實驗卻可以證明時間膨脹效應。還有美國的宇航局也曾經利用衛星系統在太空中做過幾次類似的實驗,結果也發現地球引力場的時間與和月球引力場的時間存在一定差別,從而證明了時空扭曲和時間膨脹是真的存在。

於是愛因斯坦的「時間膨脹效應」再次被證實是正確的,但時間膨脹效應有個前提條件就是當物體的速度無限接近於光速,如果當物體的速度遠小於光速時,時間膨脹效應將會不明顯。

如何計算時間膨脹?

我們舉一個簡單的例子,並結合公式來看一下。

假設小紅站在地球上不動,作為觀察者觀測小明。而小明以一定的速度v在遠離小紅。用to來表示觀測者小紅看到小明做的任何動作所花費的時間,t用來表示小明自己感覺經過的時間,c是光速。

一、當小明遠離小紅的速度為光速的0.1倍即小明的速度為30000000m/s時,to=1.005t,這就說明了當小明用1s來抬一下頭,地球上的小紅就過去了1.005s。

二、當小明遠離小紅的速度為光速的0.9倍即小明速度為270000000m/s時,可得到,to=2.294t,在這時候小紅觀察小明點一下頭就需要2.294s了。

三、當小明遠離小紅的速度為光速的0.99倍即小明的速度為297000000m/s時,可得到,to=7.087t,在這時候小紅觀察小明點一下頭需要7.087s了。

四、當小明遠離小紅的速度為光速的0.99999倍即小明的速度為299997000m/s,就得到了to=223.614t,而這時候小紅觀察小明點一下頭就需要223.614s了。

不難發現,當小明運動的速度越接近於光速,時間膨脹效應就越明顯。

總結。

所以,如果人類可以實現光速飛行,理論上可以瞬間到達宇宙中的任何地方,即使是930億光年之外。但狹義相對論決定了有質量的物體無法達到光速,因此,我們只能無限的靠近光速。

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