如果你以光速离开地球,一分钟后返回地球,还能见到你家人吗?

星空承载梦想 2023-10-15 09:45:31
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从古至今,人类都在不断的探索和研究世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度是非常快的,当人类走出地球看到宇宙之后,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中除了地球生命之外,是不是还存在外星生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,根据科学家的研究得出,宇宙是一个巨大无比的星际空间,在宇宙中有很多天体,比如说恒星、行星、彗星、 小行星、中子星、黑洞等等,这些都是宇宙大爆炸的产物,我们的地球就是太阳系中的一颗行星,面对浩瀚的宇宙,人类和地球都显得非常渺小。

为了探索宇宙的奥秘,科学家们也做了很多努力,在46年前,NASA向太阳系外发射了旅行者1号和2号探测器,发射这两个探测器的目的就是为了让它飞出太阳系,探索太阳系之外的奥秘,在发射之前,科学家还专门在上面安装了金唱片,这张唱片外径12英寸,镀金表面,内藏金刚石留声机针,这意味着即使10亿年之后,这张唱片的音质依然和新的一样,在这张唱片中,包含了55种人类语言录制的问候语和各种音乐,此外,磁盘上面还有115幅影像,包括太阳系个行星的图片以及说明等等,这些数据就是想告诉外星人,太阳系存在生命。看到这里,相信很多朋友都会产生一个疑问,即便外星人发现这个金唱片,它们能够看懂上面的内容吗?

为了让外星人能够看到上面的信息,当时的天文学家卡尔.萨根联合美国国家航天局为其制作了一个特殊的封面,这个封面上面有很多符号,左上角的原型是以二进制数字制作的,所表达的内容是唱片的正常运转速度为3.6秒/转,右下角两个连接的圆圈,表示氢原子的低能状态,而且科学家还在唱片的左下角刻录了放射性图案,这个图案是以银河系中已知的14个脉冲星位置来表示太阳系的位置,用二进制数字表示其脉冲星的周期,科学家卡尔.萨根认为:只要遇到先进的文明,探测器就能够被捕捉到,它所携带的金唱片就可能会被播放。不过这么多年过去了,旅行者1号探测器还没有飞出太阳系。

科学家经过计算得出,按照旅行者1号探测器的飞行速度,想要完全飞出太阳系,至少需要上万年的时间,对于人类来说,上万年的时间实在是太漫长了,所以人类想要飞出太阳系,人类的飞行速度需要达到光速,光速是目前人类在宇宙中已知的最快的飞行速度,光速大约是每秒30万公里,这个速度已经超出了人类的想象,最早测量光速的科学家是伽利略,在1638年的时候,伽利略等人分为两组,分别登上两座相隔甚远的山峰,每组各自携带一个光源——煤油灯,他对灯做了一个简单的改进,就是在煤油灯的一面加了一个滑盖,这样关闭滑盖,灯光就会被挡住,如果把滑盖拉起,灯光就会照射出来,通过快速的拉动滑盖,能够让煤油灯一亮一灭,制造出看上去在闪烁的效果,在这个实验中,除了两盏煤油灯之外,还需要两只一模一样的钟摆计时器。

他打算利用两边记录灯光开启关闭时间的方法来测量光速的速度,不过这个办法是不可能测量出光速的,因为人类的反应速度和光速相差太多,后来到了1676年的时候,奥勒.罗默首次对光速进行了测量,他观察木星的木卫一,木卫一公转到木星背后时被遮住就会出现卫星蚀,随着地球在公转轨道上移向木星,在地球上观测到木卫一蚀之间的时间间隔将逐渐变短,而当地球远离木星时,木卫一蚀的间隔逐渐变长,罗默根据这些计算得出,当地球距离木星最近时,木卫一蚀将比按照公转周期预测的时间提前了约11分钟,当地球距离木星最远的时候,木卫一蚀将比预期的时间晚11分钟出现。

最后科学家发现累积的时间大约是22分钟,他认为这22分钟就是光在地球公转轨道上传播的时间,之后这位科学家计算出来的光速大约是每秒22万千米,不过这个数据和现在的数据还相差很多,在1950年的时候,艾森提出了空腔共振法来测量光速,最终得出的光速值大约是每秒299792457.4,这个数值和今天的光速基本上一致,目前人类的飞行速度和光速还差的很远,科学家也在积极的研究突破光速的奥秘,不过想要突破光速非常困难,人类能够达到亚光速飞行也很不错了,在光速和亚光速世界世界里,参照系的选择很重要,如果你乘坐一艘光速飞船离开地球,一分钟后返回地球,你的一分钟和地球上的一分钟是一样的吗?

如果按照牛顿的时空观来看的话,无论你以多快的速度离开地球,时间都是不会变的,牛顿认为,时间是一种无论如何都会流动的真实时间,他在自己的《自然哲学的数学原理》一书中写道:绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着,且由于其本性而在均匀的、与任何外界事物无关的流逝着,牛顿认为,除了亚里士多德提出的相对时间,还存在一种绝对的时间(同时认为也存在绝对的空间),这个时间独立于事物极其变化,即使事物没有发生运动变化也会流逝。牛顿则认为,时间是一种实体,均匀的流逝,无论世界运动或者不运动,那个绝对时间是一直存在的。

如果按照牛顿的理论来看的话,那么任何人的时间都是一样的,不管你是贫穷还是富贵,每一个人的时间都是一样流逝的,但是爱因斯坦出现以后,打破了这个传统的理论,在爱因斯坦的相对论中,提出了时间膨胀的观念,即一个人的观察到的时间会因为他的速度和引力的影响而发生变化,这就意味着,时间不再是绝对不变的,而是相对的,可以变化的,爱因斯坦认为,时间是相对的而不是绝对的,相对于观察者的参照物来说,时间的流逝速度会随着观察者的运动状态和引力场的强弱来变化,而且时间和空间是相互关联的,爱因斯坦的相对论将时间和空间视为统一时空,时间和空间的度量是相互影响的,取决于观测者的相对运动状态。

根据爱因斯坦的理论,不同的观察者可能感知到时间的流逝速度不同,当一个观察者处于高速运动或者强引力场时,它们的时间就会变得很慢,在爱因斯坦的相对论中,时间膨胀会分为两种情况,速度和引力都能够引起时间膨胀,对应的分别是狭义相对论和广义相对论,公式表达为:速度引起的时间膨胀(狭义相对论):t'=t/√[1-(v/c)²,速度越快时间膨胀效应就越明显。引力(质量)引起的时间膨胀(广义相对论):t'=t*√(1-2GM/rc²,引力(质量)越大,时间膨胀效应就越明显。假如说你乘坐一艘飞船在宇宙中飞行,速度是0.5c,你打开手电筒,按照我们传统思维,速度是能够叠加计算的,手电筒发出的光的速度应该是飞船速度加上光的速度,也就是1.5c,但事实上并不是如此,速度还是c,也就是光速,这是因为光速是恒定不变的。

我们平时所用到的速度叠加公式其实是伽利略变换,只适合于低速世界,一旦达到亚光速世界中,就不行了,通过爱因斯坦的相对论我们能够得出,光速是永恒不变的,但是你乘坐光速飞船离开地球,这时候飞船上的时间流逝要比地球上的时间流逝慢很多,根据时间膨胀效应公式得出,当飞船的飞行速度达到光速的0.5倍时,时间膨胀效应为慢1.15倍,当速度达到光速的0.9倍时,时间膨胀效应为慢2.29倍,当速度达到光速的0.99倍时,时间膨胀效应为慢7倍,当速度达到光速的0.9999倍时,时间膨胀效应为慢70倍,当速度达到光速的0.999999999时,时间膨胀的效应为慢707万倍。也就是说,你在光速飞船上面的一分钟,地球上可能已经过去了几千年或者几万年的时间。

所以大家不要小看这一分钟,只要你的速度足够快,你在这一分钟时间里不但看不到自己的家人,甚至不可能在返回地球,因为等你返回地球时,你会发现地球已经不存在了,早已经毁灭了,因为地球上的时间可能已经过去了几十亿年,甚至在这短短的一分钟内,你会见证宇宙的毁灭,只要你速度足够快,宇宙时间就可能过去无限久,直到宇宙毁灭,如果说飞船的速度能够超越光速,那么时间就会倒流,不过虽然时间会倒流,但是从理论上来说,我们也不可能穿越时空回到过去,我们只是能够追上逝去的时间,比如说我们能够看到2000多年前秦始皇登基的场景。

在2000多年前,秦始皇登基的场景映射在了当时的光子中,随着时间的流逝,这些光子已经在宇宙中飞行了2000多年,如果我们的飞行速度能够超越光速,那么我们就能够追上当时的光子,然后亲眼目睹秦始皇登基之后的场景,不过这些都是科学家的猜测,目前人类的飞行速度和光速相差非常大,别说是超越光速了,即便我们能够达到亚光速飞行都已经非常不错了,只要我们能够达到亚光速飞行,人类飞出太阳系也非常容易,只要人类能够飞出太阳系,那么人类对宇宙的认知将会越来越多,目前人类被困在了太阳系内,对于浩瀚的宇宙来说,百分之96的星系都已经和我们失去了联系。

我们现在看到的星系,都是它们之前的样子,而且我们的宇宙还在不断膨胀当中,在1929年的时候,哈勃发表了里程碑式论文,描述了他发现的初步结果,哈勃发现,所有的星系看上去都在远离我们,这一观测结果暗示了可观测宇宙正在膨胀当中,这个定律指出,星系的移动速度和它们到地球的距离成正比,这一发现表明宇宙在膨胀,而不是静止不动的,宇宙膨胀的理论不仅仅打破了人类的传统认知,而且也让科学家感到非常绝望,目前科学家认为,距离地球180亿光年外的所有星系,远离地球的速度都已经超过了光速,除了我们永远无法看到那些星系现在的样子,未来人类文明也永远不可能到达那些星系,因为它们在超光速远离我们。

目前人类能够观测到 的宇宙直径达到了930亿光年,在这个观测范围内有2万亿个星系,其中至少1.8万亿个星系已经和人类没有关系了,宇宙因为超光速膨胀而被分割成了一座座孤岛,每一个孤岛上面的智慧文明都可能永远无法知晓其它文明的存在,不过小编认为,人类是地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的发展,人类或许能够实现超光速飞行,到时候人类就能够解开宇宙中更多的奥秘,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?

2 阅读:2077
评论列表
  • 2023-10-17 06:59

    我觉得提的问题很弱智。

  • 2023-10-20 08:09

    一分钟光速出发又回来,除非外星人才有这种技术控制飞船瞬移,以地球人的科技估计到人类灭绝都做不到。原因有三:一则飞船动力问题解决不了,二则飞船材料如何抗撞击问题解决不了,三则人体组织结构如何抗重力加速度问题解决不了,瞬移产生的重力加速度可比火箭发射的不知要大多少个G,就是有过硬的材料使飞船在瞬移或瞬停时不散架,但里面人可能会被压成原子粉末。

  • 2023-10-15 17:55

    那要看是你的一分钟还是地球的一分钟

  • 2023-10-16 14:20

    如果用天文观测证明相对论,距离远争议大,又没有实用性。如果用北京时区证明相对论,距离近争议小,又有实用性。验证相对论其实很简单。相对论是研究时空观的,可以用相对论设计北京时区,看看效果如何。北京时区有十几亿人,包括很多飞行员和宇航员,可以验证时间膨胀。但是,因为时间膨胀和对钟矛盾,相对论很快就会原形毕露。主流倒了,科学革命已经开始

  • 2023-10-16 06:53

    你们见过有从未来过来的人吗?如果没有是不是说明人类在还没有发展到能够逆转时间的程度就已经灭绝了

  • 2023-10-16 08:38

    不扯远的,你一秒钟去到美国,然后再回来,是不是我在原地就过去几小时了[笑着哭][笑着哭],笑死

  • 2023-10-16 08:59

    偷换概念!基点设定而已!

  • 2023-10-18 02:08

    当然能

  • 2023-10-20 03:10

    啰嗦文章

  • 2023-10-17 23:34

    弱智就不要再幻想了光速超光速运动了!!!当你以光速运动时,你身上的所有基本粒子都变成光子了,化学键早已经不足以束缚他们了!你整个人都会发散了,消失在浩瀚的宇宙中了!还幻想着能回来?😂😂😂

  • 2023-10-18 08:56

    不明白此理论,以后请先讲简单的,通俗的,

  • 2023-10-20 17:53

    我佛慈悲

星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章