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若一個人以光速飛行10秒鐘後再回到地球,他還能見到家人嗎?

2024-03-25科學

前言:

現如今科學技術得到了高速發展,關於人類探尋宇宙人類起源等研究已經成為了一種趨勢。在這種情況下,我們的科幻電影越來越受到了大眾的喜愛,科幻小說等也成為了大家茶余飯後討論的熱點話題。近年來科幻電影中很多都和宇宙時空有關,比如【流浪地球】中的太陽引擎、【星際穿越】中的黑洞等等。

其中,【星際穿越】這部電影更是讓很多人看了之後印象深刻,影片中的角色憑借著宇宙飛船可以實作時光逆轉,這一幕讓很多人印象深刻。有粉絲想過,如果自己也有這能力,會不會可以回到過去見到很久未見的親人。這就有很多網友提出一個問題,若一個人以光速飛行10秒鐘後再回到地球,他還能見到家人嗎?那麽這個問題真的是一個估量麽?

一、時間膨脹理論。

為了解決這個問題,我們不妨先來了解一下時間膨脹理論是什麽。其實關於時間膨脹理論最初在1971年人們進行的實驗中發現的。在當時,人們分別把兩架原子鐘放在了不同的飛機上,當這兩架飛機分別向東和向西飛行時,有人對比放在地面的原子鐘發現放在飛機上的原子鐘比地面上的時鐘走得更慢。

後來人們才發現這是由於飛機速度很快,原子鐘離地面較遠,所以時間膨脹會更小一些。這就是人們最早發現時間膨脹的實驗。其即時間膨脹理論是由愛因史坦的相對論中提及的,當時愛因史坦提出這一理論時,很多人對此感到非常的驚訝。因為傳統的看法認為時間是恒定的,無論在任何地方時間都是一樣的,但是愛因史坦的相對論卻打破了這種傳統的看法。白話點來說就是,如果有兩個完全一樣的時鐘,當它們在不同的地方運轉時,就會發現它們的時間會有所變化。

這種現象可以用愛因史坦特殊相對論中的「鐘慢效應」來解釋。實驗發現,當物體速度越快時,時間會變慢,所以當我們的太空飛船以非常快的速度飛行時,時間也會變得很慢。所以當太空飛船停下來回到地球時,太空人的時間還是很快的。所以根據時間膨脹理論,如果有一天我們的飛船能夠超越光速,那麽我們就有可能實作時光倒流。

二、愛因史坦的時間是靜止的。

了解了時間膨脹理論,我們就不得不說到愛因史坦的狹義相對論了。當初為什麽有人提出若一個人以光速飛行10秒鐘後再回到地球,他還能見到家人嗎?這就是因為大家都知道在光速情況下時間是靜止的。就是說太空人以光速離開地球開始飛行,地球上的時間會不斷變化,但是當太空人再次回到地球時,他身上的時間依然還是和他離開地球時一樣。

這就是因為光速下的時間是靜止不動的。我們都知道,光速已經是非常快了,以我們現在的科技來看,光速已經是不可超越的了。但是有人還是對此提出了質疑,為什麽不能超越呢?其實在以前,我們普通人是不知道光速能否被超越的,但是後來有了愛因史坦的狹義相對論,讓我們再次認識了光速。可以說,愛因史坦在這一點上非常的偉大,因為他是第一個告訴我們時間也是有速度的人。

換句話說,就是物體運動的速度越快,時間會變得越慢,最終當我們達到光速時,時間就是靜止的了。當然這也是人們根據愛因史坦的相對論得出的結論,人們從推出這一理論以後,都想知道如果時間是靜止的,那為什麽我們不能超越光速呢?其實這也是有人提出的一個看法,因為我們都知道,光從太陽發射到地球用了大概8分鐘的時間,那麽我們就不妨想象一下,假如有一天太陽突然消失了,那麽地球上的人依然可以看到太陽照耀的景色,這就是因為我們看到的光是太陽發射到地球的光芒,最快也是要用8分鐘的時間,所以地球上的人並不會立刻就知道太陽沒有了。

我們再來舉一個例子,我們都知道很多在地球上可以看到星空的地方,實際上很多星光已經很久以前就已經消失了,只不過這些光芒是在宇宙中傳播到地球上,最快也需要幾十年甚至上百年的時間,所以我們能看到的只是過去的往事。其實這就是人們根據光來判斷,假設有一個體積小而且品質為零的物體,那麽它就可以穿過所接觸的東西,也就是說它是可以自由運動的。

如果接下來我們讓它擁有光的速度,那麽它就可以看到自己運動時到處都是黑暗,當這個物體的速度跟上光的速度時,它就會發現四周的情況都沒有發生改變,也就是說無論它是在靜止狀態還是運動狀態下,時間都沒有發生變化,換句話說時間在它的眼中是靜止的。

可以說,人們透過這一實驗得出了一個結論,那就是物體在光速下絲毫不會受到時間的影響,所以說在光速下時間是靜止的,太空人在飛船上的時間和地球上的時間是不一樣的,所以他即使回到地球也不會看到和他起飛時一樣的景色。

三、超越光速的境界。

從上文中我們可以了解到,太空人即使以光速離開地球,也不會回到地球看到和起飛時一樣的景色,其實無論是從科學上來說,還是從技術上來說,我們都沒有辦法超越光速。可以說,光速已經是一個高度極限了,就好比人類即使再發達也無法超越自然界,因為自然界本身就有很多的規律,我們只能尊重它。

話雖如此,但是我們還是可以想象一下,如果有一天我們可以超越光速,那我們會看到怎樣的景色呢?我們前面已經提到,當我們仰望星空時,所看到的星光都是很久之前留下的影像,而如果有一天我們可以超越光速,那我們就可以看到很久之前的影像,所以我們說這是一種時光倒流也未嘗不是一種依據。

另外我們還可以這樣想象,假如有一個人站在鐵軌上,另一個人在快速行駛的火車上,那麽站在鐵軌上的人只要看到火車經過這一刻就可以看到和火車上的一樣的影像。這就是因為光可以傳播影像,而且時間是可以倒流的,所以有趣的是,就算我們以光速飛行,時間永遠是靜止的。當然這只是人們的一種想象,但是無論如何我們都只能尊重自然界的規律,不可以隨意改變。

筆者認為。

人類對宇宙有著無盡的好奇,我們不僅僅是希望能夠了解宇宙時空,更是希望能夠征服和改變它。時光倒流,穿越宇宙是很多人的夢想,但是無論如何我們都不能忘記,我們是人類,我們有自己的局限。可以說,人類的腳步永遠都不會停下來,我們會一直去探索未知,發現新的領域。