人乘坐光速飞船飞离地球一年后再光速返回, 地球上过去多久时间?

发布时间：2023-09-16 15:47:46 所属栏目：动态来源：

导读：人如果乘坐光速飞船以光速飞离地球一年，再以光速飞回来，地球过去多少年？很显然，这是一个关于狭义相对论的问题，这个问题要分两种情况来讨论，这两种情况是基于这“一年”是谁的一年？

地球的一年和

人如果乘坐光速飞船以光速飞离地球一年，再以光速飞回来，地球过去多少年？很显然，这是一个关于狭义相对论的问题，这个问题要分两种情况来讨论，这两种情况是基于这“一年”是谁的一年？

地球的一年和光速飞船的一年

第一种情况是这一年就是地球的一年，那问题的答案很简单，当人回到地球时，地球过去了两年。也就是飞船飞出去一年后返航，返航一年后会回到地球，加起来一共飞了两年这个漫长的时间。

第二种情况是这一年是光速飞船的一年。由于涉及光速运动，所以我们必须使用描述高速运动的科学理论——狭义相对论。然而在狭义相对论里这个问题同样简单，光速下的人无法度过一年……也就是他无法在一年后返回……这是因为在光速下，时间将停滞不前，也就是在四维时空中，光速下的人无法在时间维度上移动，而只能在空间维度下移动！这是狭义相对论的推论。

狭义相对论禁止人光速飞行

这就很尴尬了，光速下的人无法度过一年，也就无法在他的一年后返回地球，所以这个问题不成立！或者说没有答案。其实狭义相对论早就限制了这种问题的发生，因为在狭义相对论里，由于时间膨胀和质量膨胀，人无法通过加速达到光速！一方面由于时间膨胀，当他加速到趋近光速时，加速会越来越慢，导致他永远无法加速到光速。另一方面由于质量不断膨胀，在同样的能量无限的输入下，他的加速效率同样会越来越低，同样因此导致了他永远无法再次加速飞行到光速。

把问题合理化：飞船接近光速飞离

为了简化问题，我们忽略加速，因为考虑加速就会变成一个广义相对论的问题了，那问题会比较复杂，相信那也不是出题者的原意。所以我们忽略加速，这样它就变回一个狭义相对论的问题，我们可以用狭义相对论的时间膨胀公式来计算0.99999999c的人的一年，地球是多少年。

时间膨胀公式：t'=1/√（1-v^2/c^2)，把上面速度值代入公式后，很容易就得到了答案：约7071年，加上返程的7071年，一共14142年。

爱因斯坦的相对论给我们打开了一个神奇的窗口，让我们洞见一个奇妙的世界，原来我们的宇宙比我们所能想象的更加奇妙！

（编辑：汽车网）

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