深层解读:光速飞行就能长生不老吗?

宇宙时空探索 2024-12-25 17:04:31

许多人好奇于时间与速度之间的微妙关系,不禁要问:“为何速度愈快,时间愈缓?”这种速度与时间间的联系究竟缘何而生?

类似的疑问,在之前的科普篇章中已多次探讨。今日,我们不妨用更接地气的方式再次讨论一番。

简言之,爱因斯坦的狭义相对论揭露了速度与时间的密切联系。然而,在该理论框架内,我们绝无可能以光速移动,最多只能无限接近光速。

狭义相对论指出,速度愈高,时间愈缓。若真能以近光速移动,时间几乎停滞,难道这就意味着我们将永葆青春吗?

非也,我们照常衰老。何以故?

所谓“速度愈快,时间愈缓”,仅是相对而言。也就是说,“与他人比较,你的时间显得慢了”。然而从自身出发,你根本无从察觉时间放慢,不管速度多快,你所感受到的与地球静止无异。

我们常听闻:“无对比,无伤害。”故无论处于何种运动状态,只要不比较,你感受到的衰老速度依旧如常。比如,你本应寿终正寝于八十岁,新陈代谢依旧按部就班,无任何变化。

唯有比较时,“伤害”才会显现,你方能意识到自己的时间似乎慢了,因为你会看到他人或他物的时间在加速流逝,就如同按下电影快进键一般。

为何会这般?速度怎能左右时间的流转速度?

这一切,均源自爱因斯坦的狭义相对论,而其根基则在于两大基本原理:光速不变原理与狭义相对性原理。

先谈谈光速不变原理。

该原理已反复提及多次。光速不变并非指“光速在真空中每秒三十万公里”,而是指“真空中的光速与参照系选择、光源移动方式无关”。

根据麦克斯韦的电磁理论,真空中的光速实质是电磁场的交替转换速度。振荡的磁场产生振荡电场,反之亦然,形成电磁波。这意味着,电磁波的速度仅与真空性质有关,与波源无关,与参照系亦无关,颇似水波的性质。

例如,静止的你开启手电筒,光束速度为光速c。随后,你以0.8倍光速奔跑,在你看来,光束速度依旧是光速c。

为何光速具有此种特性?

答案为:未知。我们只是观察并实验验证了光速特性,而未知其背后原因。简言之,光速不变仅是爱因斯坦的假设,亦即公理。

接着是狭义相对性原理。

与光速不变原理不同,狭义相对性原理与我们的日常经验极为吻合,它表明所有惯性系等价,物理定律在所有惯性系中表现形式相同。举例便能领悟。

静止与匀速直线移动的参照系,称为惯性系。若你身处匀速直线行驶的火车上,你的感受与静止在地面无异,任何物理实验和定律同样不变,仅凭自身感觉,你无法辨别自己是静止在地面还是在匀速直线行驶的火车上。

爱因斯坦认为所有惯性系等价,不存在绝对参照系,因此否定了以太的存在。

也就是说,狭义相对论实际上建立在以上两大公设之上,这意味着狭义相对论中的所有公式都与两大公设有关。同时,这也意味着只要两大公设无误,狭义相对论便不可能有错。

然而,如前所述,上述两大基本原理,也可视作公设或公理。公理无关对错,只需符合日常经验或实验支持即可。

为何我始终强调我们的速度无法达至光速?本质还是因为光速不变。据此可推导出狭义相对论中的质增效应公式,速度越快,物体质量越大,当速度接近光速,质量趋于无穷大,要继续加速需无穷多能量,显然不现实。

此时,用牛顿第二运动定律F=ma来理解已不适宜,因为公式中的质量是固定的,故持续施加力即可产生加速度。然而,质量随速度增加而增大,这意味着必须施加巨大力才能持续加速,现实中我们无法做到。

速度越快时间越慢,亦是狭义相对论下的时间膨胀效应或钟慢效应。那么,时间到底能膨胀多少?

依据光速不变原理,可推导出时间膨胀公式,过程并不复杂,甚至初中数学水平即可完成,前文已推导过,此处不再赘述。

时间膨胀,并不是“自己的时间膨胀了”,前文已述,是“相对他人而言,自己的时间相对膨胀了”。

事实上,人人都有自己的本征时间,即“自己口袋中钟表显示的时间”。人人只需对自己的本征时间负责,他人的本征时间与己无关,除非处于同一参照系,那样你们才有相同本征时间,否则不同参照系下的本征时间比较毫无意义。

最著名的例子莫过于“双生子佯谬”,许多人早有耳闻,前文亦多次提及,此处再强调几点。

假设弟弟留在地球,哥哥乘坐飞船以亚光速离去,经一段时间后哥哥返回,谁更年轻?

答案是,哥哥更年轻。因他以亚光速移动,时间相对弟弟会放缓。

但问题在于,速度相对,弟弟眼中哥哥移动,哥哥眼中弟弟同样移动。

也就是说,弟弟见哥哥时间放缓,哥哥亦见弟弟时间放缓。难道这不是矛盾?

当然不是。回顾我刚才所述“本征时间”:人人只需对自己本征时间负责。弟弟和哥哥眼中对方时间确放缓了,但并无矛盾,为何?

因为无论弟弟还是哥哥,都在自己参照系内衡量对方时间,比较本就无意义,他们看到对方时间流速变化亦不会影响各自,但哥哥和弟弟感受到的本征时间流逝速度必然相同。

例如,弟弟打喷嚏需3秒,哥哥同样需3秒。只是弟弟和哥哥见对方打喷嚏时间可能不是3秒,可能是3分钟甚至更长,具体取决于相对速度。

还有,比如5000光年外黑洞旁的外星人,因黑洞引力时间流速放缓,这对人类有意义吗?

对人类而言,外星人时间确放缓了,但这对人类无实际意义,外星人本身不可能感受到时间放缓。假设外星人新陈代谢与人类相似,也会觉得约80岁死亡,与人类无异。

然而外星人经历的80年中,地球时间可能已过数千年,这对外星人而言也无意义,他们不可能亲身体验数千年的人类变迁,对他们来说,地球数千年如同“快进的电影”。

换言之,人类和外星人均有自己的本征时间。除非某日外星人亲临地球,才能真切感受到自己时间放缓。正如科幻电影《星际穿越》男主人公,在黑洞旁短暂停留,地球已过数十年,男主人公女儿已成老妇,而他依旧年轻。

总结而言,所谓“速度越快,时间越慢”或者说“光速飞行,时间停止”,仅是相对而言。简言之,若仅自己无参照,无论如何你都感受不到时间膨胀效应,你该活多少岁便活多少岁,通常不足百年寿命,幻想“光速飞行,便可永葆青春”实为不现实,无论如何移动,新陈代谢永不停歇。

假设新陈代谢真停了,别说“永不老去”,你将因此丧命,无新陈代谢,如何生存?即使能继续生存,你亦不再是你,至少不再是生命,而如石头般存在!

0 阅读:49

评论列表

信任自然可求真

信任自然可求真

2
2025-02-12 09:15

❌一群孔乙己,看不起短衣帮(看不起牛顿的经验归纳,迷恋悖论斯坦假说鬼把戏),自己受害于悖论斯坦创造假说和科幻之乎者也邪念,天天诠释相对论之乎者也,相对论长衫子实在是破(都是假说瞎编皇帝新衣,也木有理想惯性系)也不忍脱了去,读书人偷书不算偷/假说科学不算假,趾高气扬地祸害子孙祸害国家!!!指桑骂槐骂“民科”(实际也是孔乙己,民科民粹是不知为不知,与伪科学何干???),都以为自己是举人(官科)!狗咬狗狗咬人。笑死个人。一些孔乙己只能挨丁举人的毒打。[偷笑][偷笑] 假说对假说,永远凑不拢,天天去搞假说之乎者也孔乙己骂假说孔乙己,骂短衣帮,号称修正牛顿。笑死人了。㊙️㊙️………相对论之乎者也,就是孔乙己的长衫子。据说,全世界懂相对论之乎者也的人只有三个。但是,迷信相对论之乎者也的孔乙己,人数巨大!

信任自然可求真

信任自然可求真

2
2025-02-12 09:16

❌以太的小胆太小了???以太是波动学派的(根基)托辞遮羞布,悖论斯坦干脆厚脸皮直接骗,让波搞独立单干/和物质质量说拜拜,来个二象性指鹿为马,无源场也用上!再诠释诠释,高速低速搞区别对待,宏观微观弄成不同,质量尺寸时间都弄成可以变,能量搞成数学能量,,,还不行?绝对时空也不要了,相对运动搞成残废/让光绝对运动,相对时空更美妙可惜惯性系不同意。又不行了??什么能难住骗子呢?换个假说继续骗,搞广义的,把空间也搞弯,轨道电子不干就不管它了,物质相互力也弄点鬼,,,,用假说无中生有(🍎哈哈,我说有鬼谁能证无?)号称证明全称命题,脸厚怕啥?坚决把大胆假说革命进行彻底/1955/game over?

信任自然可求真

信任自然可求真

2
2025-02-12 09:15

真理都是简单的,不证自明(不变现象)无法证明(全称命题/可证伪/乐于被批判)。悖论诠释百年号称证明(全称命题)是骗。古希腊哲学对真理(科学知识)的理解——真理是不变的现象。水流现象千变万化是真实/不是真理。水往低处流现象不变,太阳东升西落现象不变,都是有用的真理/知识/知道。物质不灭,能量守恒,电荷守恒,1+1=2,绝对时空,相对速度,……都是不变的现象/真理。居然有人号称人人不知的空间弯曲是真理,还胡编人人可知的时间是虚幻!!都是缺德笑话。绝对时空可微可积,弯曲不均匀空间可积分吗?科学/哲学追求确定性(知道)是生存的必须,鼓吹不确定(不知道)❌是鬼迷心窍丧心病狂。科学是观测归纳不是假说证明不是解释稀奇。所有物质100%由带电质量体/粒子构成(不变现象/本质),电子质子结合成中子,正负光子结合成中微子。……不显电性的中子,中微子,穿透材料/等离子体/微观电磁结构的能力强大,中微子极其微小,必然是穿透物质材料的惯性运动冠军。电子质子光子都带电,穿透力当然不行。——物体材料边缘亚原子尺度正负电场密集分布,带电光子电子受引力斥力作用,分裂成双缝干涉条纹,边缘衍射条纹,奇怪吗???

信任自然可求真

信任自然可求真

2
2025-02-12 09:14

牛顿研究上帝神学,是敬畏信任自然,希望自然哲学与上帝协调一致。牛顿归纳万有引力是只能如此理解(公设),不知道为什么有引力而且确定明天还有???这种人类认知自然的极限困惑(任何不变真理没有原因),成了悖论斯坦的搞骗技巧。居然有人贬低嘲笑牛顿。………自然绝对诚实有确定性/决定论,有复杂性::意识可以作用于人体(物质),对自然现象具有广泛扰动。万物普遍联系持续发展,复杂现象有观测困难的不确定性(水往低处流隐藏了万有引力)。修水坝不是改变自然法则,是意识作用下重复不变法则演绎新的自然现象。———🍎信任自然/唯物主义(观测确定树上苹果数量,不是唯心主义/假说猜测确定树上苹果数量),观测归纳(必要充分真实)认知自然/真理,有了真理才有“因果思维”演绎论证推理,从来如此,只能如此,是人类生存和科学的唯一根本。………所有自然规律都是对过去自然现象的观测归纳,为什么这些规律在未来还是那样?没人知道(科学尽头),不知为不知也!信任自然/唯物主义的信念(观测归纳)是根本,假说诠释自然搞骗是祸害!!将绝对诚实的自然想象成上帝或神,是一种敬畏自然的信仰罢了。

信任自然可求真

信任自然可求真

2
2025-02-12 09:14

⭕️时光倒流是数学当物理的骗术!8分钟前的太阳光,亿万年前的琥珀苍蝇……人有意识记忆先后/物质没有位置速度先后(时间)!!用光观测雷电(来的快),声音观测雷电(有滞后),都不能改变雷电本身。绝对空间处处不同,钟摆移到月球变慢了,谁的时光倒流了?超光速让时间为负?时光倒流动作回退?悖论斯坦跳楼摔不死,要往天上飘?❌号称应用相对论修正GPS原子钟的笑话: 狭义让钟变慢,广义让钟变快,关键是反复修正还是不行(误差90%)!详见论文“部分相对论效应对北斗原子钟性能影响分析” ⭕️ 时间是意识记忆先后多少的真实感觉。少年记忆增长多感觉时间多/慢,老年相反!为了观测和思考表达 ,抽象理想化定义(固定不变)时间,如同数字1等公设定义,源自观测经验,不是假说,不是现象真,用于表达现象真。意识记忆/走马灯先后多少的真实感觉不是虚幻,没有记忆就无法观测时间和运动变化。记忆有绝对顺序(不回退倒流)是绝对时间,观测时刻就是现在,时间流动的感觉就是意识记忆在发生。绝对时空/相对速度清清楚楚是不变现象,❌相对时空是数学虚幻,装神弄鬼白日做梦。宇宙时时处处可放羊?钟摆移到月球上不变?当然都是鬼把戏。

信任自然可求真

信任自然可求真

2
2025-02-12 09:15

❌质能方程是一个鬼把戏!!!———能量的具体内涵是动能和势能,是物理公理规定的物理概念。物质质量是其不变的内在本质,能量(动能和势能)都是物质相互作用和相对运动变化的度量(质量不变),是变化现象。能量不是物质的本质,咋能与孤立质量等效???场无质量居然有能量?………数学(包括逻辑)都是基于物理公理的演绎,超越物理公理的数学能量理解当然是虚幻(1+1=2是自然哲学/物理公理,牛顿定义自然哲学公理作为数学原理)。………🍎🍎物质的本质是带电质量体,物质不灭,电荷守恒,电磁力与万有引力统一于物质的不变本质。能量,力,场,波等宇宙一切自然现象,都是物质/粒子相互作用相对运动的变化现象,变化现象当本质(不变现象)是思维错乱丧心病狂。号称物质是波/波是物质/物质是能量,都是搞骗。质能等效是脱离基本公理的数学虚幻,欺师灭祖&蔑视自然,祸害基本概念和认知方法。———有人知道悖论斯坦的狗屁能量内涵是啥吗???狗屎核弹方程是如何应用的???………有趣的是木星象太阳一样自发光,它们的大气也相似。木星是裂变发光还是聚变发光??木星大气中的氦和氢有没有可能是裂变反应释放的???

信任自然可求真

信任自然可求真

2
2025-02-12 09:16

光速不变假说见证了高超的骗术!……光速可以测量,测量速度需要参考系,参考系改变了测量结果不变吗??笑死人了。 ———任何全称命题证伪当然有效,证明/证实当然无效。全称命题光速不变违背相对速度自然公理,已有效证伪!!!任何数学演绎能推理出来全称命题“光速不变”吗???无论多少次实验能证明全称命题“光速不变”吗???任何实验精度能证明“光速不变”吗???光速不变只能是创造假说当然是骗。相对光速/光速变化/超越光速当然都是正常现象。 光子穿越太空的引力偏折是光速不变吗??光反射驱动光帆光速不变??相对速度变化导致多普勒效应和红移,是光速不变??光子离开黑洞速度变吗?光子进入黑洞速度(当然超越光速)也不变吗?掩盖谎言需要更多谎言!………光速常数C是电磁经验公式的一个常数,不是光速不变,地球引力常数G当前还在努力提高观测精度。———量子不确定性原理如何解释光速不变这种无限的确定性???号称场的速度是光速,地球速度显然不同,难道地球场跑掉了??

信任自然可求真

信任自然可求真

2
2025-02-12 09:14

⭕️⭕️不是空间弯曲是道德弯曲。 ——引力是空间弯曲?力是普遍的物质相互作用,空间弯曲是相互作用吗?质量体弯曲了空间又反作用/自己干自己,惯性运动完蛋了!弯曲影响运动还是影响受力?弯曲导致空间移动/空间跑掉了?速度是多少??如何观测?弯曲空间欺负质量/平直空间是好人?空间如何知道材料密度差异?骗子改变汽车的运动是用力不用空间弯曲?空间弯曲能弯住升空气球吗?体积太大会被空间卡死吗?无中生有活见鬼!不知为不知不好吗??❌绝对时空是不变的真理,支撑了几何学与微积分/可微可积,不均匀弯曲时空能积分?面积与面积能等效吗?……人人可知空间静止可入,对物体没有任何作用。他居然胡编人人不知的空间弯曲当真理,胡编人人可知的时间是虚幻,完全是道德弯曲,丧心病狂!………质量随相对速度变化,笑死人😄!相对速度无穷多,哪有高速低速之分?静质量是相对哪个速度参考系呢?各个方向质量不同吗?………苏格拉底说,真理是唯一的(只能来自观测归纳),(假)因果关系/诠释无穷多(诠释解释无穷多都是辩证法/号称真理当然是骗)。❌不要搞道德弯曲,绝对空间的非惯性系变化及其观测才是真正的航天问题。

记忆玄震造物

记忆玄震造物

1
2025-01-18 19:17

速度越快时间越快,快乐时光很短暂。

信任自然可求真

信任自然可求真

1
2025-02-12 09:15

❌证实/证明理论是骗术:::需要证明的真理/理论是骗,号称证明真理/理论也是骗!!!真理理论作为预测未来的全称命题,证伪当然有效,证明/证实当然无效。号称证明XX论和万有引力定律,都是骗。实验只能证明具体现象是真实。 认知自然/想知道能不能趟过一条河?没有经验知识无法演绎应用,创造假说也没用,只能依靠观测归纳。所有自然规律都是对过去的归纳,未来不变,不变的原因是不知道,只能信任自然!——“相对真理”也是骗术,真理是客观存在的绝对真理,人类诞生之前月亮不运动吗??引力有没有??都是显而易见!仰望星空信任自然的地心说需要认知进化,能否定绝对真理??地心说依据的现象变了吗?没有!号称相对真理是悖论斯坦蔑视自然_欺师灭祖_搞骗的伎俩。❌❌大胆假设(规律),细心求证,都是骗术,是悖论斯坦发家(科学家)的“两头骗”!用假设猜想后脑勺肯定没用,搞1000年可解释一切稀奇的鬼故事(假说假设,不是公设假定)也真不了,牛顿自然哲学反对任何创造假说!!!无人机,潜水艇,轮子,核弹的发明创造都是由公理和观测经验大胆演绎的结果/现象,与自然复杂现象一样,真理不变现象无穷多。质能方程演绎狗屎造核弹有用吗?

信任自然可求真

信任自然可求真

1
2025-02-12 09:15

⭕️⭕️⭕️悖论斯坦,悖论潘多拉,终身搞骗祸害人类科学。一个终身肮脏的灵魂。

信任自然可求真

信任自然可求真

1
2025-02-12 09:14

水流现象千变万化是真实/不是真理,复杂现象有观测不确定。水往低处流是不变现象/真理/知识/知道/确定性。信任自然是人类解释理解能力的极限。瞎搞不确定,量子鬼学,是丧心病狂!

宇宙时空探索

宇宙时空探索

用通俗的语言诠释科学