問題中的觀點只說對了一半,愛因斯坦的狹義相對論確實表明速度會讓時間變慢,如果你能達到光速,時間會靜止,但這一切都不是絕對的,而是相對論!

什麼意思?

速度越快時間越慢,並不是說如果你速度足夠快就能活得更久,比如說你以99%光速的速度飛行,你自己不會感覺你的新陳代謝變慢了,你的呼吸並沒有變慢,同樣你的心跳速度也不會變慢!

變慢只是相對別人(比如說地球上的我)來說,如果我能看到你以99%的速度飛行,我看你的時間流逝變慢了,相反如果你能看到地球上的我,你會感覺我的一切都像是播放電影時按了快進鍵一樣變快了!

而如果你永遠不返回地球,無論你以多高的速度飛行,你的一生與在地球上的一生並沒有多大區別,你仍會在80歲左右(也就是地球上人的評論壽命)死去!

而只有你返回地球的那一刻,才能真正體驗到你的時間變慢了,這種變慢是通過對比感受出來的,你會發現你的朋友早已老去甚至死去,甚至你的孩子都會比你老!

而這就是牛頓絕對時空觀與愛因斯坦相對時空觀最大的區別,相對時空觀也表明了,嚴格來講我們每個人都處於不同的時空里,每個人的時間流逝速度都不一樣,因為影響時間的不僅僅有速度,還有引力。只不過平時生活中這種差異實在太小了,直接可以忽略不計!


大哥你提問之前也多少得了解一些相對論再問好一些吧!你連最起碼的相對論常識都沒有,連問題提的都不對,讓別人怎麼回答你呢?

不是高速運行的飛船上的人覺得時間慢而是參考系裡的靜止的觀察者覺得飛行員的時間變慢,飛行員只會覺得自己的時間流逝速度正常,而飛行員看那個靜止的人也會覺得時間流逝得慢,那麼究竟誰慢呢?可以說當飛行員沒有減速到和觀察者相對靜止之前都是相對慢的,一旦一方提速或者一方減速想和對方保持相對靜止的過程中,因為他們並非勻速運動,所以他們的參考系便不再是慣性參考系,這時變動速度的一方(我們以飛行員減速停靠,另一方仍靜止為例)便會看到眼前這個人迅速變老,原本沒變速之前飛行員看到這個靜止的人的時間流逝是變慢的,而現在卻覺得這個人的時間流逝在極速變快,最終導致相對靜止時(即停靠成功後),飛行員看到那個一直靜止的人比自己老很多,地面靜止的那個人覺得飛行員仍然保持年輕。

我擦,服了我居然這麼有耐心給你講這麼多,上哪找我這麼好的人。


其實有這種想法的人,是對相對論有誤解,實際上,相對論可導不出這樣的結果。那真實的結果到底是什麼呢?

不過,在這之前,我還是先強調一下,實際上光速飛船是不存在的,因為物質,信息,能量的極限速度是光速,想要把靜止質量不為零的物質加速到光速,可能需要的是無限大的能量。不過,我們就先假設可以做到這一點。那會發生什麼呢?

我們要擺正一個想法。時間的流逝對於每個人來說,感受是一樣的。就拿飛船里的人來說,他平時1小時看1本書,做飛船里也還是這樣。所以,高速狀態下,並不是讓自己感受到的速度變慢了。

那到底是什麼變慢了?

這裡我們就需要搞清楚,時間到底是什麼。其實我們很難對時間進行暴力定義。但是,物理學裡不僅僅有純粹的定義,還有測量定義法,意思就是說,我知道時間是啥,但我可以測量時間。而根據測量定義法,我們知道時間其實是周期性變化的事情。我們計時的工具其實都是用到的這個原理。比如:古人看一個晝夜就是一天,月球繞地球一圈就是一月。鐘擺擺動一個周期,就是1秒。還有我們帶的手錶,其實應該的就是周期性的振動。

知道了這個道理,我們來看一個奇妙的現象。還是說剛才的例子,假設地面上有個人看著,飛船從空中掠過,飛船內有個鐘,為了方便理解,我們假設這是一個光鍾,它上下一個來回是1秒。這裡要強調一下,這樣的計時方式其實和鐘擺,手錶是類似的。

那這時候,飛船里的人看到的時間變化,就是光鍾一上一下,而地面上的人,看到的則是斜線。要知道,狹義相對論中,光速是不變的(至少這條假設目前還沒有被打破)。所以,其實地面上的人看到的1秒和飛船上的人看到的是不同的。

也就是說,飛船上的人感受到的還是1秒,但地面上的人是感受到的是大於1秒,我們這裡就假設2秒。

那具體會發生什麼呢?如果飛船上的人在做廣播體操,那地面上的人看到的就是慢了兩倍速的慢動作廣播體操。這裡可以再補充一點。實際上,如果這個時候飛船上的人看地面上的人也在做廣播體操,其實也是慢了兩倍速的慢動作廣播體操,這是因為運動時相對的。地面上的人相對於飛船來說,也是在高速運動的。

所以,其實所謂的時間膨脹效應,不是說,高速運動狀態下的人感受到的時間變慢了,而是飛創所相對於的慣性參考系下的觀察者看到的飛船內發生了時間膨脹,因此,我們在研究運動時,要搞清楚具體是選取誰為參考系。這個誤區其實要搞搞清楚才對。

最後,我想說的是,很多人反相對論,其實這都是沒有問題的,畢竟質疑才能使科學進步。不過,並不是說,可以隨意質疑,質疑至少要拿出證據,比如說:光速不變原理是很多人無法接受的一個現實。如果你要質疑它,其實是應該找到反例,直接對它進行證偽才是正確的做法,而不是說,這和你想像的不一樣,它就錯了,如果只是這樣,那隻能說這個理論很複雜,你沒能搞懂罷了。

相對論很多人無法接受其實也是有原因的,我們生活在一個宏觀低速的世界裡,在這個世界裡,牛頓理論就足夠用了,一個簡單的速度疊加公式就可以用得很好。就比如下面這個,我們就很順手的計算出,地面觀察者看到的速度是10+5=15。而且你去測,結果也確實是這樣。

這很符合我們的嘗試。而相對論適用範圍很廣,它不僅可以用在宏觀低速,同樣也可以用在高速或者引力大的尺度上。就還拿上面的例子,其實相對論也有個速度公式:

如果,我們帶進去算,結果就是(10+5)/(1+50/9*10^16)約等於15m/s,它和牛頓框架下計算出來的結果在小數點15位才有點差異,這種微小的變化,我們的測量儀器是很難能測的出來的。所以,某種程度上說,其實牛頓力學是愛因斯坦相對論在宏觀低速下的一種近似。

當速度變得很快很快時,其實牛頓力學的缺點就會暴露出來,誤差會變的越來越大,而這個時候就得用愛因斯坦的相對論在解決問題。所以,很多人之所以認可牛頓力學,而無法接受相對論,問題就出現在了被自己生活的世界所局限。

因此,不要被眼前的生活所欺騙,只有跳出自己的生活,才能夠更深刻地理解世界。


不會相信,因為相對論是謬論。相對論是根據光速不變用尺縮鐘慢來湊合的,光速不變是光的本質。光速飛船上光速仍然不變,光速不變是以光本身為參照物的,在光的行程上任取兩點短離除以時間光速不變。在光速飛船上向前進方向發射一朿光對飛船是發射不出來的,但其他方向的光束照樣可以發射出來,每經過30萬千米就是1秒鐘,飛船上的計時仍然和宇宙統一計時一樣。就是時間是物體在空間運動的量。由於光速不變,取光經過的距離的量定為時間標準。光速是絕對的,時間就是絕對的,與飛船運動快慢無關。電磁場變成光之後就脫離光源不能被加速。但是光速飛船里的物體和人不是光,根隨的電磁場還未獨立存在,可以被加速,鐘錶和人正常運動,時間和地球上後然一樣,一分一秒地進行下去。在空中物體會下落,人向前走會超光速。


理解完全錯誤!

相對論中時間相對性指的是:

在慣性系內,你作為觀測者,觀察一艘高速(勻速直線)飛船,你會發現它的時鐘比自己的慢。

而在飛船中的人(觀測者),他處於自己的慣性系,他不會感到任何異常,因為那個參考系內的一切物質,包括原子夸克,當然也包括由基本粒子構成的生物鐘,都符合一致性,無所謂快和慢。

請注意「相對性」這個詞!時間並非絕對概念。你覺得飛船里的時鐘變慢,與此同時,飛船里的人觀測你時也會覺得你的時鐘變慢!這就是幾乎所有相對論佯謬的來歷,都源於完全沒有理解「相對性」一詞。

兩個不同參考系的觀測者,不可能就雙方的時鐘達成一致,否則就意味著存在「絕對時間」了,這正是狹義相對論一開篇就否定的。

二者唯一的「對錶」方式時回到同一參考系,但此時其中一方或兩方必然要經歷加減速過程,這就超出了狹義相對論的範疇。具體的計算就必須依賴廣義相對論來完成。


首先達到光速後其實已經沒有時間的概念了。黑洞邊緣概念一個基礎意思就是假設地球上能觀測到黑洞吞噬星體的過程,當星體接近黑洞某一臨界點,達到光速後,星體本身其實是繼續往黑洞方向前進的,但對地球上觀測的人來說,星體是處於靜止狀態的。就像殘留在底片上的一樣,永遠存在但一直靜止的。實際上目前理論和現實中人類無法達到光速,試驗的依據只是在低倍速光速下,如0.1倍光速,在這種速度下,高速運動的載體里的時鐘運行比外界的同樣的時鐘要快一些。也就是說,快速運行的感覺時間過了一個小時,相對不運動的看到他運動了不到一小時。當速度達到光速後,不運動的看到的是靜止的,實際上光速物體已經不知道經歷了幾千上萬年


一、愛因斯坦的相對論

愛因斯坦最偉大的勝利:一個廣義相對論的世紀!

1.什麼是相對論

斯隆數字巡天中星系分布的部分地圖,距離70億光年。我們今天觀察到的星系聚類量是重力作用於宇宙時間的標誌,並允許測試廣義相對論是否適用於這些尺度。

1915年11月,阿爾伯特愛因斯坦發表了四篇論文- 每篇論文相隔一周,然後是1916年3月的一份總結論文 - 他在論文中提出了他的廣義相對論,並吹響了人類的集體思想。愛因斯坦早期的狹義相對論(1905年)已經足夠令人困惑,因為它與空間和時間有著千絲萬縷的聯繫。但至少在那個理論中,對於那些學過歐幾里德幾何學的人來說,空間是非常熟悉的:平行線從未交叉過,三角形的角度之和為180度,空間是平坦的。狹義相對論可能需要做一些工作才能理解 - 但愛因斯坦的廣義相對論被扭曲了。

2.廣義相對論

新理論顯示了一個與宇宙的能量和質量密度相關的變化和動態的時空。空間本身可能因物質的存在而彎曲和扭曲。宇宙的這一新視野並未立即被接受。直到1919年科學界才接受了這個想法,當時亞瑟·愛丁頓爵士對當時的葡萄牙人普林西比島的海軍遠征顯示,太陽彎曲了遠處的恆星發出的光線。在愛丁頓11月6日向英國皇家學會發表演講的第二天,愛因斯坦和他的理論成為了即時的科學搖滾明星,在全球主要報紙的頭版上大肆宣傳。

甚至在1919年的喧囂之前,科學家們正在探索擬議的新範式的後果。在他1915年的一篇論文中,愛因斯坦比較了經典的牛頓引力和他自己的理論,並發現他們如何預測水星軌道進動的差異。雖然兩種計算都預測了歲差,但廣義相對論與數據一致,而牛頓則沒有。

另一位關於愛因斯坦思想後果的早期探險家是卡爾施瓦茲希爾德。作為一名備受尊敬的科學家,施瓦茲希爾德在第一次世界大戰期間加入了德國軍隊。在俄羅斯戰線的戰壕中,他患上了一種罕見的自身免疫性皮膚病,最終他死於此。Schwarzschild送回家的目的是為了康復,回歸他對科學的熱愛。在1915年的一系列論文中,他探討了愛因斯坦理論的後果。當他躺在床上,受到痛苦瘡的折磨時,施瓦茲希爾德為極端彎曲的空間制定了新方程的解決方案,我們現在將其稱為黑洞。

在這個愛因斯坦成功一年的百年紀念中,我們現在可以回顧一下廣義相對論對我們如何理解宇宙的影響。與一個世紀前停止接受相反,科學界現在已經堅定地接受了這一理念,這一理念具有一系列可檢驗的後果。

其中一個預測與我們的現代生活息息相關。愛因斯坦預測,除了在接近光速時發生的空間和時間的熟悉(和非直觀!)變化,時間的流逝還取決於引力場的強度。這意味著經歷較強重力的時鐘比較弱的重力環境中的時鐘更慢。這一預測首次在1971年進行了測試,當時聖路易斯華盛頓大學的Joseph C. Hafele和美國海軍天文台的Richard E. Keating在世界各地飛行了四個非常精確的原子鐘,並將它們與在實驗室中靜止的時鐘進行了比較。 。當時鐘重新統一時,他們報告了不同的經過時間,與廣義相對論的預測完全一致。

現代相對論懷疑論者喜歡對Hafele-Keating測量結果提出異議,但在過去44年中,該實驗已多次重複。事實上,JILA(科羅拉多大學,博爾德大學和國家標準與技術研究所的聯合研究所)建造的現代鍶鍾非常精確,如果一個時鐘提升僅僅2厘米,它們就可以測量時間的變化。(不到一英寸)高於它的雙胞胎。

愛因斯坦的廣義相對論是什麼理論?

簡單來說,愛因斯坦在一百多年前創立的廣義相對論是一種引力理論,描述宇宙中天體的引力作用。關於引力理論,我們最早接觸到的是牛頓在17世紀提出的萬有引力定律。那麼,愛因斯坦的引力理論與牛頓的有什麼區別呢?

在牛頓看來,宇宙中任何有質量的物體之間都會存在引力作用。大到天體,小到細菌,引力作用始終存在。無論距離多遠,都會存在引力,並且這種作用是瞬間產生的超距作用。根據萬有引力定律,物體之間的引力正比於物體質量之積,反比於物體之間的距離。牛頓的萬有引力定律非常成功,它解釋了為什麼蘋果會落地,為什麼地球會繞著太陽旋轉,甚至還能預言此前尚未發現的海王星的存在。

但到了19世紀,天文學家發現萬有引力定律存在缺陷。行星在繞著太陽運動過程中,每一圈的近日點其實都是不一樣的,這種現象被稱為近日點進動。越靠近太陽的行星,近日點進動值越大,水星近日點具有最大的進動值。

天文學家通過觀測發現,水星近日點進動的觀測值與通過萬有引力定律計算出來的結果存在一些差異,觀測值與理論值每個世紀相差43秒,這遠大於觀測誤差,所以必然是理論出了問題。

直到20世紀初,愛因斯坦提出了廣義相對論,水星近日點進動問題才得到完美的解釋。根據廣義相對論,空間不像牛頓所描述的那樣是絕對平直的,而是會在質量和能量的作用下發生彎曲。在彎曲的空間中,天體與光都會沿著測地線運動,由此表現出引力效應。

根據廣義相對論,太陽彎曲了周圍空間,如果有光從太陽表面上方穿過,其偏轉角度約為1.75角秒,這是通過牛頓引力理論計算出結果的兩倍。不久後,愛丁頓藉助日全食的時機,測量了背景恆星發出的光從太陽附近經過時所偏轉的角度,結果與愛因斯坦的預言相符合,這進一步證實了廣義相對論。

此後,廣義相對論的幾大預言——引力紅移、引力時間膨脹效應、引力波,都被逐一證實,這奠定了廣義相對論在現代物理學中的重要地位。廣義相對論的一大實際應用是對導航衛星的時鐘校準。由於導航衛星遠離地球,所受地球引力作用較弱,所以星載時鐘走得比地面時鐘快一些。另外,還要考慮到狹義相對論所帶來的鐘慢效應。雖然這種時間差非常微小,但在導航衛星定位過程中會出現巨大的誤差。因此,需要排除掉相對論造成的時間膨脹效應,導航衛星才能起到精確定位的作用。

迄今為止,廣義相對論是描述宇宙引力現象最為成功的理論。萬有引力定律只是廣義相對論在弱引力場中的一種近似理論,但由於牛頓引力理論的形式更為簡單,所以在精度要求不高時可以方便使用。

更實際的是,廣義相對論對手機內置的GPS系統具有實際意義。由於該系統通過比較軌道運行時鐘和接地時鐘來工作,因此必須考慮衛星中的時鐘比其地面表兄弟的時鐘更快。如果不考慮廣義相對論,時鐘的差異將導致GPS系統告訴你你在錯誤的地方。而且效果不小。每天,偏移量大約為6英里(10公里)!很快,GPS系統將完全無用。愛因斯坦廣義相對論的另一個勝利採用了與愛丁頓測量遙遠恆星光偏轉相同的技術。通過使用相同方法的改進版本,科學家可以使用遙遠星系的扭曲來逐字測量宇宙的質量。

3.廣義相對論的一個預測尚未得到直接證實。

如果質量可以扭曲空間,那麼移動質量可以建立空間的振動 -科學家稱之為引力波。1974年,馬薩諸塞大學阿默斯特分校的Russell A. Hulse和Joseph H. Taylor Jr.發現了一種二元脈衝星。脈衝星是一種快速旋轉的中子星,可發出規則的無線電信號。在Hulse和Taylor的情況下,脈衝星與另一個非常密集的恆星物體共軌。通過觀察二元系統,他們發現軌道周期多年來一直在緩慢下降 - 特別是每年75百萬分之一秒。這種下降被認為是由重力輻射引起的能量損失引起的。這一觀察具有足夠的說服力,使這兩個人獲得了1993年的諾貝爾物理學獎,但直接觀察引力波是很有價值的。

目前正在地球上採用一系列技術進行的一系列實驗正在進行中。通過這些實驗,科學家們希望在它們經過地球時觀察到這些引力波動。這些波被認為是在極端暴力的天文事件中產生的,比如兩個黑洞的合併。觀察時,這一成就將成為愛因斯坦理論的最高證明。

毫無疑問,愛因斯坦的廣義相對論是有史以來最令人印象深刻的智力成就之一。我們對空間和時間的熟悉理解被證明是非常錯誤的。空間可以在物質的影響下彎曲和扭曲。質量和能量與空間和時間的形狀密不可分。這確實是愛因斯坦最偉大的勝利。

4.愛因斯坦的相對論是怎樣兩度顛覆人類對時間和空間的認知

大約在100年前,自人類文明誕生以來,根深蒂固的人類時空觀首次被刷新了。在過去,人們的觀念中,空間與時間是彼此獨立互不相干的,這是從自我意識和智慧誕生以來,人們就認識到的世界,從來沒有被懷疑過,直到上世紀初,一位剛畢業的物理博士生愛因斯坦用狹義相對論完全顛覆了人類數千年的時空觀。他是第一個,但也許不是最後一個。

5.愛因斯坦得狹義相對論

愛因斯坦掀起的第一場顛覆是狹義相對論。他告訴人們時間和空間是統一的,而時間尺度和空間尺度都是相對的,沒有一個絕對的標準,只有時空這個整體是絕對的。

在狹義相對論發表兩年以後,愛因斯坦的大學數學老師閔可夫斯基建立了一個稱為閔可夫斯基空間的時空坐標系,直觀地向人們呈現相對論的時空——一個真實的時空。由於時間和空間的坐標關係,時間和空間將此消彼長,即我們平常聽到的相對論效應:時間膨脹和空間收縮(尺縮)。

6.閔可夫斯基空間的時空坐標

這在閔可夫斯基空間坐標系裡可以非常直觀地表現出來,當把空間從三維簡化為一維,與時間的一維組成一個二維的平面直角坐標系,時間膨脹和空間收縮就顯而易見了。當你在時空坐標里以勻速直線運動,那麼當你把這種運動在坐標圖裡標註出來就會發現,你在空間軸上位移越大,在時間軸上位移就越小;反之你在空間軸上位移越小,則在時間軸上位移越大。

由於閔可夫斯基的貢獻,多數物理學家很快就接受了狹義相對論的顛覆。(至於普通人,嗯,慢慢來…)

你以為這就完了?你太天真了……

才過了十年,語不驚人死不休的愛因斯坦又搞出了一個更加毀三觀的理論:廣義相對論。理論的中心思想是:時間和空間都是彎的!

7.廣義相對論描述的空間彎曲

這比狹義相對論的時間空間相對性更加讓人無法接受,而這時閔可夫斯基老師已經魂歸天國了,沒人再幫愛因斯坦科普了……其實就算閔可夫斯基老師活著大概也幫不上忙了……

因為實際上廣義相對論本身就建立在一套已有的幾何的基礎上,就是天才數學家黎曼建立的黎曼幾何。但這套幾何太難太抽象了,不像閔可夫斯基空間那麼簡單直觀,別說一般人了,當時很多物理學家都沒法搞懂它。因此當時有個梗:有記者在採訪首個通過日全食觀測驗證廣義相對論預言的空間彎曲的天文、物理學家愛丁頓時說:「據說全世界只有三個人能搞懂廣義相對論」,愛丁頓非常裝逼地眉頭一皺「我想知道那第三個人是誰」……只有三個人懂廣義相對論這當然不會是真的,那時廣義相對論已經提出有三、四年了,只有三個人懂真當那些物理大牛是吃大排檔的嗎?但愛丁頓敢這樣裝逼證明廣義相對論真的很難。

8.帶宇宙常數的引力場方程和空間彎曲

關鍵是它用數學語言——黎曼幾何所描述的空間彎曲根本沒人能直觀地想像,連空間想像能力爆表的愛因斯坦本人都曾表示自己想像不出空間彎曲是什麼樣的……可想而知這在人類理解宇宙上是多大的顛覆。因此無論是在科學界還是在普通民眾中,理解和接受廣義相對論都比狹義相對論困難得多,愛因斯坦在非常有限的條件下發現這個顛覆性的理論是非常了不起的,僅憑此一項成就,他就足以位列史上最偉大物理學家第二,僅次於滿身是掛的牛逼頓。

二十世紀是個神奇的時代,它一共刷新了我們4次的宇宙觀,愛因斯坦一個人刷了兩次,第三次是量子力學帶來的,它不單改變了人們對微觀世界的理解,還顛覆了人們對客觀實在性的理解,它給我們最大的認識就是它是不可理解的……

9.生死疊加的薛定諤貓

最後的第四次就是弦理論構建的多維空間。宇宙可能並非我們所知的四維時空,而是還有更多我們無法感知的空間維度,雖然高維並非弦理論首先提出的,但確實是它發揚光大的。高維空間跟三維的彎曲空間一樣,我們無法通過想像去直觀理解它,而只能通過數學,在數學上去理解高維是很容易的,但要想憑空間想像力去理解……別費勁了,不可能的!

10.愛因斯坦錯了嗎?

科學家提出了新的相對論

一位天體物理學家提出了一種新的相對論,聲稱宇宙的95%是由產生恆定負質量的「暗流體」組成的。

(1)對愛因斯坦提出了廣義相對論質疑

天文學家只能解釋我們宇宙的5%,剩下的95%據說是由被稱為暗能量和暗物質的未知物質組成。傑米·法恩斯博士是牛津大學的一名研究助理,他提議對阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論進行修正。暗物質是一種看不見的物質,但它對周圍的物質施加引力,而暗能量是一種排斥力,使宇宙加速膨脹。

這兩者一直被視為獨立的現象。

法恩斯博士的新研究表明,它們可能都是同一概念的一部分——由負質量組成的單一的、統一的「暗流體」。

和普通物質一樣,負質量粒子隨著宇宙的膨脹而擴散,這意味著它們的排斥力隨著時間的推移而減弱。

(2)傑米·法恩斯試圖推翻愛因斯坦的理論。

1918年,愛因斯坦在討論引力時描述了一個負質量填充的宇宙。

他寫道:「需要進行一項修正,使『真空』承擔起吸引分布在整個星際空間的負質量的作用。」

然而,新的理論提出引力和排斥力都遵循相同的負質量。

法恩斯博士寫道:「在這項新研究中,我建議對愛因斯坦的廣義相對論進行修正,允許負質量不僅存在,而且可以持續產生。」

(3)暗質量約佔宇宙的95%。

『物質創造』已經包含在大爆炸早期的另一種理論中,被稱為穩態模型。

「主要假設是,隨著宇宙膨脹,(正質量)物質不斷被創造出來,以補充物質。

「我們現在從觀察證據中知道這是不正確的。「

「然而,這並不意味著負質量物質不能持續產生。」

「我證明,這種假定的暗流體不會擴散得太薄,相反,它的行為完全像暗能量。」

(4)圍繞著宇宙有很多謎團。

該模型顯示,來自黑暗流體的周圍斥力可以將星系凝聚在一起。

來自正質量的引力吸引來自各個方向的負質量。

當負質量的流體靠近星系時,它會對星系產生更強的排斥力,使其在不飛離星系的情況下以更高的速度旋轉。

二、光速飛船

1.人類製造出光速飛船,就能實現星際旅行嗎?

星際移民和尋找外星生命是人類探索宇宙的兩大永恆主題,但解決這兩個問題的根本途徑還是速度問題。因此超光速、穿越這些手法我們經常可以在科幻小說中看到它們的身影。的確,人類自古就幻想著上天覓月、摘星、暢遊萬千世界。可目前我們唯一能做到的僅僅是艱難地登上月球,連鄰居火星也沒能上去。

電子競技菜本「源罪」,探索宇宙速度慢本「源罪」,此時有很多科幻小說就幫我們實現了這一願望,超光速飛船在他們的筆下揮灑自如,實現了我們久遠的夢想,但科學家表示:即使人類製造出了超光速飛船,人類也無法駕馭它們,這是為什麼呢?縱觀地球歷史,人類從猿人至今不足萬年,恐龍卻是統治地球長達陸地生態系統長達1.6億年之久。

智慧的人類應該自豪,同時另人類好奇的是一萬年後人類文明會到達何種程度?

有科學家表示:假如人類能解決生存問題,那麼星際移民和找到外星人是必然的,遺憾的是近代地球環境污染嚴重、自然災害加劇,我們在強大自己的同時也在摧毀著自己。假如人類真的無法適應惡化的環境,人類確實最多在生存1000年。

當人類無法繼續在地球上生存的時候,我們該去往何處呢?有人就指出,要麼選擇滅亡,要麼選擇逃跑!為了延續人類文明,人類自然只能去別的星球發展。我們可以星際移民到適合生存的星球上,畢竟目前航天發展也如日中天。但前提是你要找到一個類地球,限制我們的還是速度,假如超光速實現,那麼找到這顆行星難度將降低太多。但根據已有的物理定律,宇宙中速度最快的物質是光,任何物質的速度都無法超過光速。

暫且先不考慮質能方程的限定,科學家表示即使未來科技發達到可以製造出「超光速飛船」,我們也難以駕馭其進行星級航行。

這是為什麼呢?俗話說美女配英雄,神兵配將軍,沒有那個金剛鑽不敢攬那個瓷器活。我們都知道當航天員的艱辛,需要體能發達,還要做上百套專門的訓練。光速飛船是人類的血肉之軀無法承受的,超光速或許還會出現太多奇怪的現象。

首先,我們知道太陽光到達地球需要8分12秒,光速繞地球一周僅需0.5秒。當光速飛船啟動時,人體會很難適應如此強大的速度和壓力的,在啟動階段的加速過程更可能讓人出現生命危險,人坐在這樣的飛船中就像處於一個巨大的離心機中,人體各部位會因為巨大的速度而出現分離現象。

科學家表示:即使未來人類在抗壓強方面發明了相應的機器,但要承受光速所帶來的負面問題還是非常艱難的。因此有人就提出,那麼為何不選擇機器人呢?既然飛船能適應超光速,那麼對於的機器人必然也能適應這一點,但我們要的是人類移民,並非機器移民。所以這一切都是治標不治本的辦法。因此我們唯一能做的也只有腳踩大地不是么?仰望星空還是要有的,但前提是你腳下的基石要安穩!

2.若有2艘光速飛船,它們朝著相反的方向飛行,能實現2倍光速嗎?

相信大家都接觸過光速這個概念,它作為人類已知的極限速度,在各種科幻作品和理論概念中出現,每次科學家們提起它就帶有一種神秘色彩,連我們這些普通民眾一說起到它的大名也是心生嚮往,希望有一天人類能夠達到光速,將我們勝利的旗幟插滿整個宇宙的山頭。

但光速可不是那麼好達到的,人類的光束還有很長的技術開發距離,而且光速它所存在的一些現象也讓科學家匪夷所思,為此科學家曾經對光速進行很多虛擬實驗,今天我們就一起來看一下其中的一個有趣的猜想:假若兩艘達到光速的宇宙飛船,它們剛好朝著兩個相反的方向光速前行,那麼請問這兩艘飛船的相對速度,是否達到了兩倍光速呢?

這個問題非常的有趣,它再一次顛覆了我們對於光速的認知,首先如果按照常識來看,宇宙間的最快速度自然是光速,任何敢於超越光速的物體,會由於質能轉換定律的約束最終失敗,我們從來沒有想過達到光速之後的狀態,而且還是兩艘達到光速的飛船,這個問題就得分多個方面來考慮的。

首先如果從旁觀者的角度來看,兩艘光速飛船他們朝著相反的方向前進,無論它們飛得有多快,飛的距離有多遠,那終究還只不過是兩邊的光速,對於我們這個觀察者來說,這只不過是兩個相反方向的光速,絕對不會出現速度疊加的現象。

但假如我們從飛船上的視角來看,那麼這個問題可能就會大不一樣了,因為對於任何一艘飛船來說,它們本身就已經達到光速,並且正在飛速的遠離對方,那麼這種狀況下就會很容易出現視覺速度的疊加,也就是說,如果從兩者相對的視角來看,飛船本身正在急速的逃離對方,而對方也在以光速急速的逃離自己,那麼在兩者的視覺速度來看,似乎光速形成了疊加的效果,在這種情況下似乎光速達到了兩倍的狀態。

不過這只是一種假想的狀態,在現實生活中兩個物體不管是朝著相反的方向,還是朝著共同的方向,它們的速度永遠不會疊加,只會出現速度大的帶動速度小的情況,特別是像光速那樣的特殊存在,它本身就代表著一種極致,就算兩隻朝著相反的方向飛去,也不會出現兩倍光速。

之所以會出現兩倍光速的視覺速度,這是因為人們在選擇參照物時出現的誤差,因為在宇宙中不同的參照物的變化,就會影響它的速度狀態,對於飛船自身的視角來說,它自身的光速加上對方離開的速度,那似乎到了兩倍光速,這是一種參考系的錯覺。

這就好比我們每個人都生活在地球上,地球每天以飛快的速度圍繞著太陽旋轉,而太陽系又圍繞著銀河系做的高速運動,如果我們參照物換作了宇宙,那麼就算我們在家裡睡大覺,那也是以每秒多少千米的速度在高速運行。

所以說我們在面臨宇宙的一些特殊參數時,我們還是要選擇好自己的參考系,人類在地球上生活的太久了,習慣了,用常識去思考一切,但是在宇宙面前,不同的參考系坐標也就會使得結果不同,我們要學會轉變自己的思維。

3.人類能製造出光速飛船嗎?

  宇宙無垠,你我都夢想駕駛者光速飛船暢遊宇宙,但是要使宇宙飛船達到光速,都要解決那些問題呢?

我們假設不考慮相對論,假設光速條件下也適用於牛頓力學定律(只是假設),來看看我們要解決的問題。

首先是能量問題,我們來看看,一個質量70千克的成年人坐在光速飛船里,他的動能是多少吧,根據動能定理(1/2)mv2,得出達到光速時,這個人的動能是3150,000,000,000,000,000焦耳的能量,相當於8750億度電,人們常用TNT當量表示核武器的威力,一公斤TNT爆炸產生420萬焦耳能量,這就相當於是7.5億噸TNT炸藥爆炸產生的能量,或者相當於1.5億噸標準煤完全燃燒放出的能量。

這個數量有多大呢?當年扔到廣島的原子彈相當於1.5萬噸TNT當量。

要知道,這僅僅是將一個人加速到光速,他所獲得的動能。他還要坐在飛船里,還要有吃的、穿的,還有各種儀器設備,還有發射光速飛船過程中的能量損失,以及飛船所攜帶的能量物質本身也要消耗能量。假設飛船和人以及各種生活設施總共兩噸重,這應該是非常小的了,那麼僅僅飛船本身就需要獲得差不多210億噸TNT當量的能量,或者相當於40億噸煤炭完全燃燒放出的能量。

顯然,光速飛行所需能量,傳統的煤炭石油是滿足不了的,如果我們實現了可控核聚變技術,一公斤的核聚變物質完全反應釋放的能量相當於3萬噸煤炭完全燃燒釋放的能量,這樣,將那個2噸的飛船加速到光速,就需要100噸的核聚變物質,這還不包括聚變物質損耗以及能量利用率100%。更何況,這100噸核聚變物質本身加速也需要能量50倍於2噸重的飛船所需能量。

那麼我們使用宇宙中的終極能量來源:反物質,先不說這利用反物質的技術能不能實現,(還記得那個段子嗎,一個人說他製造出了一種液體,能快速溶解任何物質,那就有人問了:你用什麼容器裝它呢?反物質也一樣,它一碰見常見物質就迅速湮滅,並將所有質量轉化為能量,但是在我們的物質世界裡,拿什麼來盛放它呢,這似乎已經是一個悖論了)

這些先不考慮,假設我們已經能駕馭正反物質的能量了,根據質能方程可以得出:正反物質湮滅所釋放的能量是核聚變釋放能量的140倍,那麼將2噸重的飛船加速到光速需要消耗約800公斤正反物質(當然了,這期間不能有任何能量損耗)

4.要實現光速飛行,只能藉助反物質能量了。

當然以上沒有考慮能量損耗和相對論效應,實際上人類的宇宙飛船能量利用率是非常低的,大約只有不到1%,更何況還有相對論效應,越是接近光速的物質,它的質量會越來越大,小說《三體》里,摧毀三體文明的就是一顆普通的光粒,就是將一顆非常小的物質加速到光速,根據相對論效應,他的質量無限大,攜帶能量也無限大,從而輕易摧毀了三體人的母星。這樣看來我們僅僅在理論上實現光速飛行,都要解決許多問題,更不用說實際中了。

當然,限於篇幅,我僅從能量角度分析了光速飛行的困難,接下來,我再從其他角度分析實現光速飛行需要解決的問題。

5.科學家表示,即使人類能夠造出光速飛行的飛船,人類也駕馭不了它,這是為什麼呢?

縱觀人類文明的歷史,文明開始形成到現在大約只過去了一萬多年。人類在短短的一萬多年裡就完成了恐龍用一億多年也沒能達成的成就,這不僅讓人類自己感到自豪,同時我們也想知道再過一萬年人類文明會發展成怎樣。科學家表示,如果人類能夠解決目前地球上出現的環境問題的話,那麼人類在地球上的未來可以說是比較光明的。但如果人類無法應對日益惡化的自然環境的話,那麼人類最多只能在地球上生存一百年。

當人類無法繼續在地球上生存的時候,我們該去往何處呢?為了延續人類文明,人類自然只能去到別的星球發展。但從目前的探索情況來看,太陽系內並不存在符合人類要求的星球,而在太陽系外則存在著與地球有高相似度的星球,未來的人類或許能夠到上面去定居。要想實現星際移民,人類首先得製造出光速飛行的載人飛船,否則想要飛出太陽系是不可能的事。但根據已有的物理定律,宇宙中速度最快的物質是光,任何物質的速度都無法超過光速。

愛因斯坦在他的相對論中提出了這個觀點,並且認為所要實現的速度越大,所需要的能量就越大,以人類目前的科技水平是實現不了的。但現代科學家的研究發現,宇宙中最快的速度其實並不是光速而是宇宙膨脹的速度,那麼人類有希望造出光速飛行的飛行器嗎?或許未來的人類真的可以做到這一點,但科學家表示這也無濟於事,因為人類無法駕駛光速飛行的飛船。

即使是受過專業訓練的宇航員也無法駕駛光速飛船,因為人類終究是血肉之軀,承受不了光速飛行所帶來的效應。首先我們得先知道光速是什麼概念,它就相當於繞地球一圈只需要0.5秒,從地球到太陽只需要8分鐘。在光速飛船啟動之後,人體就會出現不同程度的不適應,而且沒有人能夠撐過飛船的啟動階段,更別說以正常的光速飛行了。人坐在這樣的飛船中就像處於一個巨大的離心機中,人體各部位會因為巨大的速度而出現分離現象。

即使未來人類不斷往高強度方向發展,始終還是承受不了光速所帶來壓力。既然人類無法勝任這項工作,時下最熱門的人工智慧是否能夠承擔起這個重任呢?科學家認為,人工智慧和人類比起來在構造方面確實存在較大的優勢,但它明顯也是無法承受光速的壓力的。而且就算人工智慧能夠替人類駕駛光速飛船,人類始終坐不上飛船,這是個治標不治本的方法。因此人類想要追求光速飛行的念頭還是顯得不切實際,我們還是回歸現實比較實際一點。

或許我們不應該為遙不可及的未來浮想聯翩,而應該為捉襟見肘的現實想方設法。對自然環境問題多一點關注,或許是我們所能做到的。

三、光速、超光速飛行,時間會變慢嗎

1.超光速飛船能飛出整個宇宙嗎?

有可能飛回到原點

相對論指出,局域速度最快只能到光速,而且只有無靜質量的東西才能達到,其他只能以低於光速的速度運動。如果這就是全部,我們將無法探測整個宇宙,甚至連整個銀河系都走不完。因為宇宙太大了,星系之間的距離在數萬光年以上,在一個人的一生中難以前進這麼遠的距離。

當然,通過尺縮鐘慢效應在理論上能夠實現星系際旅行,但這裡主要還是來討論一下超光速。從某種意義上來講,相對論沒有限制速度不能超光速。利用空間效應,可以實現超光速,並且不會違背光速是最快局域速度定律。理論上,通過阿庫別瑞引擎和蟲洞能夠實現超光速。

2.阿庫別瑞引擎

阿庫別瑞引擎源自於廣義相對論。利用某種特殊的物質,阿庫別瑞引擎可以壓縮太空飛船前方的空間,並且擴張飛船後方的空間。於是,太空飛船就會被空間拖著前進,其速度可以超過光速。但這並非是太空飛船的局域速度超過了光速,而是因為空間效應。

3.蟲洞

蟲洞也是源自於廣義相對論。負質量物質可以撐開時空捷徑,形成蟲洞。當太空飛船穿過蟲洞之後,它可以在短時間內從宇宙的一端飛到另一端。於是,太空飛船實現了超光速,但這其實也是因為空間效應。

既然通過阿庫別瑞引擎或者蟲洞可以建造出超光速飛船,那麼,這種飛船能夠飛出我們所在的宇宙嗎?

雖然可觀測宇宙是有限的,半徑大概為465億光年,但這並不意味著整個宇宙是有限的。按照目前對宇宙臨界密度的測量,宇宙空間可能是平坦的,這意味著空間無限延伸,整個宇宙是無限的。在無限的宇宙中,縱使飛船的速度可以達到光速的多少倍,都不可能飛出整個宇宙。

另一方面,如果宇宙是閉合的空間,那麼,宇宙是有限的,但是無界的。如果超光速飛船在這樣的宇宙中飛行,它最終有可能會飛回原點。

除非存在宇宙之外,否則超光速飛船不可能離開宇宙。關於宇宙之外的世界,我們無法想像,也許是超越三維空間的存在,也許是擁有不同宇宙定律的平行宇宙。

4.超光速飛行能實現嗎?

(1)宇宙宙飛船永遠都不會實現超光速了嗎?

宇宙飛船的速度大概是10千米每秒,而光速的30萬千米每秒。這兩者之間差距有3萬倍。

宇宙飛船是繞著地球飛的,速度不能超過20千米每秒,否則就要脫離太陽系,就會失控。所以,為了控制住宇宙飛船,我們也不需要它有多大的速度。

當然了,還有一個問題也很重要,那就是宇宙飛船如果能脫離太陽系,那麼就可以在真空宇宙中加速,當然這個實驗人類還沒有做過,原因當然在於能源不夠。因為衛星要發射到太空,不能攜帶太重的燃料,否則就飛不上去。等上了天,燃料已經用完了,也就不能再繼續加速了。

所以飛船要離開太陽系,需要用到太陽能。但當飛船離開太陽系的時候,太陽光很弱,已經沒有能源了,所以就飛不快。核燃料也是不行的,效率其實也不高,要實現近光速飛行,還需要很好的人工智慧自動駕駛技術,避開一些小石頭,否則很容易機毀人亡。

根據愛因斯坦的廣義相對論,沒有物質能達到光速(起碼目前為止),光速是宇宙中一個恆定的絕對速度。

又是愛因斯坦的質能方程:E(能量)=m(質量)c?(光速度)。由此可知質量和能量是相應的;物質的質量越大,所含能量越大;也可以說物質能量越大,質量會越重。物質運動時質量比靜止時略大。但是如果接近光速時,質量就會變得非常巨大。

假如宇宙飛船以90%的光速在宇宙中飛行,它的質量就會是靜止時的百倍千倍。這就需要發動器成倍的輸出能量才能讓飛船速度成倍的前行。飛船速度越快,能量就會越高,質量就會越大,因而需要更多的能量讓飛船加速飛行。

如果一艘宇宙飛船要達到光速,就會變得異常沉重,那將需要無限的能量來讓它飛行,顯然這是無法實現的。那你如果能把空間摺疊或者扭曲,在這個空間直接進入另一空間,無需飛行漫長的空間距離,那麼就能實現超越光速了。

飛船是物質實體,就是費米子,實物粒子,其運動能實際上叫動能。它是穿越時空曲面,不是在黎曼時空表面運動的。其「時空阻力」必然將其阻擋在光速下。而光子是玻色子,應當是能量,或一種內能形式,在黎曼時空曲面上運動(電磁場也是一個二階張量,也是在黎曼電磁時空上運動),當其做穿越曲面的運動時,其一樣受到阻礙,減速。應當說,「同時空曲面」或「信息空間曲面」具有事件因果順序要求,而「信息守恆」應當是在信息空間的不同曲面上。因此,在「極度彎曲的時空」,由於信息守恆的要求,應當有超光速(超普通較「平坦」的空間)。

未來飛船要快速運動要利用「時空曲面」,進行「曲面運動」,而不是「曲面穿越」運動。

所以實體物體能達到光速幾乎為零。光不是物體,光是能量,是構築物必不可少的能量,光速和物體運動是不同的兩種運動現象,我們無法把這兩種運動現象去相提並論,那是遙不可及的現實問題

光速是宇宙一切物理現象、定律、一切場、信息、粒子、因果律等所有的一切最高傳遍速度。

如果宇宙是一副超級多米諾骨牌,光速就是骨牌倒塌的速度。

沒有任何東西在宇宙中能超過光速。

一個對象(Object)離開觀察者的速度越快,從觀察者角度來說,觀察者為中心的一切物理效應對Object的影響都會發生延遲——從觀察者的角度來說,這個Object的「時間」變慢了。這個時間變慢是相對的,僅僅對觀察者才有意義。而對於接近光速的Object本身,它的時間相對是不變的。

如果一艘宇宙飛船達到了光速,那麼他們無論旅行到宇宙任何角落,光速飛船上的人都會感覺到一瞬間就達到了目的地。這是一個BUG,實際上不可能達到光速的。

有興趣的可以了解下,「雙生兒佯謬」。

1971年,美國海軍天文台把四台銫原子鐘裝上飛機從華盛頓出發,分別向東和向西作環球飛行。結果發現,向東飛行的銫鐘與停放在該天文台的銫鐘之間讀數相差59納秒,向西飛行時,這一差值為273納秒。雖然在這次試驗中沒有扣除地球引力所造成的影響,但測量結果表明,「雙生兒佯謬」是確實存在的。

這個實驗清楚的告訴我們,高速物體時間會發生什麼變化,是相對的,與高速物體相對於觀察者的速度方向都有關係。

實際情況很複雜,但是簡單來說有點像多普勒效益:

物體遠離觀察者,觀察者聽到聲波頻率會降低。就跟慢放聲音一樣。物體高速接近觀察者,觀察者聽到聲波音頻會提高,就跟快放聲音一樣。

(2)怎樣實現超光速飛行?

雖然廣義相對論提出「萬物都不能超越光速」的論斷,但是科學家還是從不同的角度提出了解決辦法,其中一種名為「曲率驅動」的科技就給人們帶來了希望,1994年理論物理學家米給爾.阿庫別瑞提出以自己名字命名的「阿庫別瑞引擎」使超光速變的可行。

這種引擎能使能使飛船前方空間收縮,後方空間膨脹,形成一種空間氣泡,令空間扭曲,從而實現跨星際旅行!

這種移動由曲速氣泡帶動,身處其中的飛船實際上並沒有做出超出光速的移動,因而並不違背廣義相對論,亦不會出現時間變慢等相對論效應。

一但真的實現這種曲速飛行,人類的飛行速度將超越光速幾個數量級,但是要實現還是有很多問題的,首先需要一種帶有負質量或者可以是宇宙膨脹、壓縮的物質(也許就是暗物質),目前還沒有發現;其次曲速氣泡不可避免的會與宇宙中的其它物質相互作用,從而產生大量的高能粒子,這些粒子進入氣泡後會對飛船產生致命的輻射;但最終的問題會出現在人類本身上,那就是加速度!

目前人類耐受加速度的極限是82.6倍重力加速度,而一般人當加速度超過5倍重力加速度是就會陷入昏迷,而飛船以曲速氣泡飛行,那加速度將會成為最後的短板,所以提升宇宙飛行速度的同時,更應該注重宇航人員的保護,希望在不久的將來能實現真正的宇宙探索。

常規飛船不可能超光速,這是相對論不允許的,我相信相對論這個假設,所以死心吧()

但是你可以搞非常規的,比如曲速、蟲洞什麼的,至少存在理論上的可能性。當然無論是曲速還是蟲洞,都需要一種能產生負能量的奇異物質,並且要讓飛船達到超光速的效果,據說需要一個銀河系那麼多的奇異物質,這是在逗我呢還是在逗我呢?_(:D)∠)_這種非常規手段估計也只能停留在腦洞里了,還是搞點實際的吧。

(3)曲速飛船——瞬間位移

但是實際的就沒法超光速了╮(╯_╰)╭還是面對現實吧。雖然相對論關掉了超光速的大門,但是它同時給我們打開了一扇窗,那就是高速運動下的時間膨脹效應。有效利用時間膨脹,就可以在有生之年用低於光速的飛船活著飛到遙遠的外星球了。問題是要多大的速度才能產生足夠的時間膨脹呢?比如我們要用50年時間飛到1萬光年外要什麼樣的速度?50年我們應該牙還沒掉光,還可以吃一頓外星人什麼的( ` )

時間膨脹公式

算時間膨脹當然要用狹義相對論的時間方程了。代入剛才的條件就是:

10000=50/√(1-v/c)

為了計算方便,就計算多少倍光速吧。得到化簡方程為:

√(1-v/c)=0.005

1-v/c=0.000025

(v/c)=0.999975

v=0.9999500006c

也就是飛船的速度要達到光速的0.9999500006倍╮(╯_╰)╭有什麼常規方式能讓飛船達到這個速度嗎?

沒有╮(╯_╰)╭

我在幾年前曾經計算過氫核聚變(用的是能量轉化率最高的(7‰)的單質子氫)忽略飛船質量下的極限速度好像只有0.12c....據說反物質能達到0.9c左右,但那個是無工質驅動,我不會算_(:D)∠)_其實我現在知道反物質其實也可以做成工質驅動的,方法就是用單質子反氫(氕)和多出一個中子都氫同位素氘湮滅,然後就可以以剩餘的那個中子作為噴射工質了不過我懶得算了╮(╯_╰)╭肯定達不到上面那個需要的速度。

(4)氫核聚變

如果可能的話,用超重元素的反物質跟其同位素湮滅倒是可以試一下,看看能達到什麼速度。

(5)從蟲洞穿越時空——宇宙再重組,實現超光速飛行

四、時間會停止、時間倒流

1.狹義相對論告訴我們,速度越快,時間就相對越慢,所以很多這樣想,如果達到光速,時間是不是就停止了?

最大的問題是,無論如何你都不能達到光速,只能無限接近!那麼就假設達到光速的99.99%,這時候的時間流逝會是怎樣的呢?

有一個「時間膨脹」公式(不再詳述)可以計算出以99.99%光速飛行時間到底慢了多少,可以預見的是,如果你以這樣的速度飛行,然後重返地球,會發現地球上的一切早已滄海桑田,因為如果你離開一年(你自己感覺的時間流逝),地球上或許已經過了上百年!

這就是時間變慢的含義,含義中「相對」兩字很重要,因為如果你不返回地球,你是不會感受到時間變慢,只有通過對比才能真實的感受到!如果你永遠不回來,你感受到的時間流逝與在地球上感受到的時間流逝並沒有太大區別!

2.為什麼說超光速就會時間倒流?

假如我們坐上超光速的工具向某地出發,只能說明用同樣的時間內走得更遠,那和時間有什麼關係?時間為什麼會倒流?

因為光速不變定律。

速度的改變,時間流速必須跟著改變,只有這樣,才能保持光速不變。假設一旦速度超過了光速,那麼時間的流速將會出現負數,這樣,理論上時光就能倒流了。

所謂的速度,是用時間來衡量的,那麼只有在時間不流失時,光速不變才能繼續保持。也就是說,如果達到光速,時間流逝速度變會為零。這個時候,時間就是靜止的。

只有時間為零的這種狀態下,才能與光子並肩飛行。時間出現正數,就追不上光子了,並不是光子變快,而是我們的速度變慢了,時間數值越大,我們的速度就越慢,只有這樣,才能保證光速不變。

光速不變定律的誕生:

愛因斯坦1905年9月發表在德國《物理學年鑒》上的那篇著名的相對論論文《論動體的電動力學》,提到光速問題的話有四段:

(1)、「光在空虛空間里總是以一確定的速度V傳播著,這速度同發射體的運動狀態無關。」

(2)、「下面的考慮是以相對性原理和光速不變原理為依據的,這兩條原理我們定義如下:

物理體系的狀態據以變化的定律,同描述這些狀態變化時所參照的坐標系究竟是兩個在互相勻速平行移動著的坐標系中的哪一個並無關係。

任何光線在『靜止的』坐標系中都是以確定的速度V運動著,不管這道光線是由靜止的還是運動的物體發射出來的。」

(3)、「對於大於光速的速度,我們的討論就變得毫無疑義了;在以後的討論中,我們會發現,光速在我們的物理理論中扮演著無限大速度的角色。」

(4)、「由此,當υ=V時,W就變成無限大。正像我們以前的結果一樣,超光速的速度沒有存在的可能。」

1905年,愛因斯坦在「狹義相對論」中這樣解釋一個「奇異」世界:我們所處的宇宙可以看成是一個四維時空,隨著物體運動的速度增快,時間流程將會變慢,空間尺度將會縮短。

1915年,愛因斯坦進一步提出他的引力理論,叫作「廣義相對論」。同樣在這個「奇異」世界中,在大質量物體(即強大的引力場)作用之下,時空結構會發生彎曲,時間流程也會變慢。四維時間可以像三維空間一樣發生彎曲。

1974年在美國杜蘭大學的提普勒(Frank J Tipler)就曾做過計算,一個質量很大、無限長的圓柱體,若沿著軸心以接近光速自轉,便可讓航天員造訪他自己的過去;同樣的,這也是拖著光線繞著軸,以封閉曲線運動。

1991年,美國普林斯頓大學的戈特(Richard Gott)則預測,宇宙弦(宇宙學家認為這種結構是在宇宙大爆炸初期形成)可以造成相似的結果。科學家們研究發現:當宇宙飛船經過重力場時,把重力場的拉力轉換成推力,宇宙飛船在那段時間內,便可以以光速甚至超光速飛行。

美國航空航天局(NASA)的專家們已經創立了「時空場共振理論」,這是以愛因斯坦和德國物理學家海森堡的「統一場論」為基礎建立的。其要旨是:藉助電磁、重力、光速和時空共同演變的伸縮性,瞬間跨越時光。

但是,就算真能超光速,狹義相對論也提到物體運動速度越快、長度變得越短,越趨近光速、越為顯著,此為「洛倫茲收縮」;而「廣義相對論」也提到,趨近奇點附近會受到強大潮汐重力場的作用。

時間是由整個宇宙的所有意識創造的流通在宇宙各處的永遠往前的向心力,其核心是引力源

物體速度越快則時間流逝的越慢,當速度達到光速時,時間停止流逝,那麼如果速度超過了光速,時間的流逝速度會不會變成負數呢?即時光倒流。

相對論里做了這麼一個假設,如果人坐上一艘速度能超過光速的宇宙飛船,這個飛船上有一架特殊的望遠鏡,在任何情況下都能看到地球上的景象。

那麼當飛船超光速飛行的時候,飛船會逐漸追上並超過地球以前發射出來的光線,或者說是影像,之前發生的事情會慢慢的在那架望遠鏡里重新被看到,而且時間軸是向前推移的,這就是物理學上所謂的時光倒流!

這裡所指的時光倒流,並不表示你能改變過去或者回到過去。只是表明你如果超光速了,你會看到過去發生的事情。

根據相對論原理,時光倒流是處於一種靜態假設和動態模擬之間的一種交互的過程,當務之處於分子精緻狀態,但其周邊分子以光速進行轉動時就會產生粒子之間的牽引力,導致物質之間的平衡被打破,從而產生出新的環境。

而這個新的環境開始和產生的過程是因粒子之間重新找尋平衡的一個過程,所以在這個過程當中粒子的排布和規律將會被打破,所產生的結果是不可預料的,因為其改變的過程中有可能改變的是你周身的環境,也有可能改變的是你,所以此類實驗最終結果目前不得而知,科學家們還是處於猜測的過程中。


這完全是胡扯!

運動是相對的,相對才是相對論的精髓。相對論的尺縮和鐘慢效應是真實客觀的,但是它也是相對的。

任何有質量的物質在理論上都不可能達到光速,但可以理論上無限接近光速,不妨稱為「亞光速」。

當宇航員乘坐相對於地球為亞光速飛船里,地球上的人真實感覺飛船里的時間變慢,宇航員的每一個動作都像靜止的超慢動作,並且也能真實測量出飛船的質量變得接近無限大。但飛船里的宇航員觀測地球,也同樣發現地球時間變慢,慢的幾乎靜止了,並且地球的質量變得無限大。產生這種感覺的原因就是運動是相對的。地球相對於宇航員也在做亞光速運動。地球上的人沒有感覺自己時間變慢,也沒有感覺自己質量變大;同樣,飛船里的宇航員也不會感覺自己的時間變慢和自己的質量變大。

這就是慣性系的概念。之所以當宇航員以同樣速度返回地球,會發現地球已經滄海桑田的原因不是由於亞光速的勻速造成的,而是由於宇航員速度由相對於地球為零變成亞光速要有一個加速過程,返回時要有一個反向加速過程造成的,這是廣義相對論的內容。在加減速的過程中,宇航員受到了加速度產生虛擬力的原因造成了時間流逝不同步。正因為加減速能造成時間流逝不同,所以引力場同樣也能。

地球上的時間流逝和太陽上時間流逝就不相同。


根本就不用相信,一切只是猜測,誰也沒有親身經歷過。所謂的光速飛船,如果從地球來看是光速,如果兩個並行的以光速運動的飛船,兩隻飛船相對來說又是靜止不動的。

如果愛因斯坦這個說法成立,那麼神話中的天上一日地上一年就不是神話了。愛因斯坦的相對說也是有一定的局限性的,只是到目前為止,還沒有科學家來驗證,因此,人們就認為他的理論是正確的。

任何理論都有一個發展過程。比如牛頓的三大定律,人們一開始也是奉為整理的,但是人們慢慢發現了他的局限性,有一些問題 利用牛頓定律解釋不了,愛因斯坦相對論先是狹義相對論,後來又發展成廣義相對論。發展了牛頓定律。現在量子力學又顛覆了牛頓定律。

因此,不一要過分迷信。


相對論的時鐘變慢效應是錯誤的。

一個人如果坐在勻速飛行的亞光速飛船上,飛船上的人可以觀察到地球上時間變慢了,例如吃一頓飯用了一年時間。同時地球上的人也觀察到飛船上的時間變慢了,同樣吃一頓飯也用了一年時間。

一個人如果坐在勻速飛行的光速飛船上,飛船上的人會看到飛船離開地球時的靜止畫面,同時地球上的人也觀察到飛船離開地球時的靜止畫面。

對於地球上的人來說,坐在光速飛船上的人的時間靜止了,他可以不需要時間,在宇宙中無限遠的地方任意穿梭。

一個人如果坐在勻速飛行的超光速飛船上,飛船上的人可以觀察到地球上的人過去的畫面(時光倒流),因為他坐的超光速飛船追上了地球上的人過去發到宇宙中的光。

但超光速飛船離開地球後,地球上的人再也永遠看不到飛船了,好像超光速飛船消失到茫茫宇宙中了,這也可能是相對論不能超光速的原因吧。

但無論你坐在亞光速、光速或者超光速飛船上,飛船內的實際時間不會有絲毫的減慢。

原因是:你坐到勻速飛行的亞光速、光速或者超光速飛船上,不論把飛船當作參照系還是把地球當作參照系都是同等的,地球上的實際時間不變慢飛船內的實際時間絕不會減慢。

相對論的時光變慢效應誤導了許多人(包括早期的我),我在以前寫過一篇回答文章。我說:我們以後坐著亞光速飛船到距離地球20光年的星球上去旅遊,來回40年,我們完全不必要帶上40年的食物和生活用品,只要帶上兩三天的食物就夠了,原因是在亞光速飛船上一切物理的、化學的、生物的變化都會減慢。你重新回到地球後,和你同年齡的人已經40年過去了,你還是40年前那麼年輕。

現在覺得以前的說法十分的荒唐可笑。

前幾天我在今日頭條上看到一篇文章,和我以前的說法一模一樣。文章說:我們以後坐上亞光速飛船到距離地球400光年的北極星上去旅遊,對於地球上的人來說來回800年,他在亞光速飛船上只需2天或者2小時就能旅行完。重新回到地球後,地球上原來的人早已不見了,已經是800年後的地球了。

由此可見,錯誤的相對論時光變慢效應是多麼的荒唐可笑,誤導了許多的年輕人。


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