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愛因斯坦認為,速度越快時間越慢,如果達到光速會發生什麽?

2024-07-21科學

人造衛星上的原子鐘,時間流逝速度要比地球上的更慢,這是因為衛星在高速飛行,時間膨脹效應就會導致這種結果,因此導航衛星都需要時間膨脹公式,來抵消和地面上的時差,如此一來才能保證導航精度, 否則一天就能誤差幾十公裏。

以上這一現象,最早出現在愛因斯坦的狹義相對論裏,即所謂的速度越快時間越慢,愛因斯坦同時還提出,速度越快質素越大, 從本質上堵死了光速飛船的可能 ,因為任何有質素的物體,都會在加速到光速之前,把質素膨脹成無限大,而宇宙中又沒有無限大的能量去進一步加速它,所以光速飛船不可行。

那麽如果我們達到光速,會看到什麽呢?

答案是時間會停止流動,光速狀態下我們能在瞬間到達宇宙任何地方,同時我們的體感時間為0,真正能感覺到漫長的, 只有低速運動下的觀察者們, 比如現在我們看到的太陽的8分20秒之前的太陽,但在太陽光子的感覺裏,它們是誕生瞬間就到達了地球,根本沒有運動的過程,也沒有時間的流逝。

回到光速飛船專案上來看,雖然我們不可能真正達到光速,但向著光速靠近,從而讓時間流逝速度變慢還是沒問題的, 如果我們能達到光速的99.99%, 那麽前往254萬光年外的仙女座星系,只需要短短5年時間,只不過在地球上的人看來,這趟旅程要254萬年,一來一回就是508萬年,地球早已經滄海桑田了。

但對飛船上的人來說,真的只是過了10年而已,如果還能進一步向光速逼近的話,這種時間膨脹效應還會加劇,只需要幾天時間就能飛一個來回,然後地球上就過了幾千萬年。

在這種情況下,未來的光速飛船裏的人員都是註定一去不復返的,是真正意義上的孤獨者,因為把他們和地球上的人隔開的不是空間,而是無法逆轉的時間。

從時間膨脹公式上看,如果速度超過了光速,那麽時間前面就會出現一個負號,對映到現實世界就是時間倒流,即所謂的超過光速時間倒流,然而目前唯一超光速的方法或者說可能性只有蟲洞,它能把相隔幾千萬光年的兩個地方連結起來, 實作變相超光速。

但也有天文學家認為,蟲洞連結的不是空間上的兩個點, 而是時空上的兩個點 ,也就是說如果存在一個從地球到火星的蟲洞,它很可能是連結了今天的地球和幾百萬年前的火星,而不是此時的地球和火星。

總體來看

不論是達到光速還是超光速,它們都接近了今天物理學的極限,而現在最快的探測器連光速的百分之一都達不到,可控核聚變也遙遙無期, 未來相當長一段時間內 ,人類文明的主要宇航技術都還會是化學動力推進,所以探索宇宙對我們來說還是一個很遙遠的夢。