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当人类驾驶光速飞船在宇宙中飞行一分钟时, 地球上过去了多久?

引言:人类一直想要飞出太阳系去到银河系的其他地方探索,但是人类的科技水平限制住了我们的脚步。有观点认为只要实现了光速飞行,去到哪里都不是问题。光速飞行不仅带来了速度上的可能性,同时在时间上也会产生巨大的效应,你知道吗?

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在狭义中提出了这样观点,时间和空间其实也是相对的。在我们看来,时间和空间都是绝对了,这个时候是多少点就是多少点了,去到哪个地方就是哪个地方。但狭义相对论的提出对人们长久以来的认知造成了巨大的冲击,在这种理论下我们不得不重新去审视时间和空间的存在。同时爱因斯坦也在该理论中作出了说明,狭义相对论所引起的效应并非在任何情况下都有明显的现象,只有在物体速度接近光速时才会有明显的现象。

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后人在阅读了爱因斯坦的相对论之后提出了这样的观点,当一个物体的速度接近甚至是超越光速之后,那么对于这个物体来说时间的流逝基本就停止了。从某种程度来讲这似乎是实现时空穿越的一个必要条件,但至今人类尚未能造出光速飞行的飞行器,因此该理论一直没能在实践中得到证实。那么如果人类真的造出了光速飞船,而且驾驶着飞船飞行了几分钟,那么飞船外面的世界是否也只过了几分钟呢?

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在讨论这个问题之前,我们不妨来了解一下相对论中关于物体运动的描述。我们在描述物体运动情况的时候一般都会选择一个参考系,大地因为被认为是静止的所以称为最普遍的参考系。因此我们口中所说的速度很快、速度很慢其实都是相对大地而言。相对论中说到了,如果物体相对于参考系的速度越来越快的话,那么时间的流逝速度对它来说是越来越慢的,这就是所谓的“钟慢效应”。

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有了钟慢效应之后我们似乎可以解释前面所提到的问题,当驾驶着光速飞船在太空中飞行了一分钟(这里由于是假设性问题,所以暂不考虑飞船加速过程的影响),那么地球上或许已经过去了一年。当然这个数值不是准确的,我们也无法算出一个精确的值,只能通过单位级别的差异来体现出光速飞行带来的时间效应。这和玄幻小说中的“天上一天,地下一年”的说法类似,宇航员可能只感受到了短暂的时间流逝。

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后来有科学家专门研究了钟慢效应,并且根据已有的理论精算出不同速度下所产生的时间效应。如果物体的速度达到了0.8倍光速的话,那么时间就会相对缩短1.66倍。当物体速度达到0.9倍光速的话,时间会相对2.29倍。随着物体的速度不断地接近光速,时间缩短的倍数就会越来越大,例如当速度达到了0.999999999倍光速时,这时候我们可以近似认为已经达到了光速,这时候时间将会缩短707万倍。

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由此可见当飞船你的速度无限接近光速时,飞船内流逝的时间相对于外界的时间简直可以忽略不计。可能宇航员在驾驶座上眨了一下眼睛,太阳系就发生了重大的变化,再过一两分钟可能地球就已经不存在了。因此我们在夜晚所看到的星空大多数都是从几万光年甚至是几亿光年外传播过来的,宇宙的深奥人类恐怕永远捉摸不透。

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