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爱因斯坦认为,速度越快时间越慢,如果达到光速会发生什么?

2024-07-21科学

人造卫星上的原子钟,时间流逝速度要比地球上的更慢,这是因为卫星在高速飞行,时间膨胀效应就会导致这种结果,因此导航卫星都需要时间膨胀公式,来抵消和地面上的时差,如此一来才能保证导航精度, 否则一天就能误差几十公里。

以上这一现象,最早出现在爱因斯坦的狭义相对论里,即所谓的速度越快时间越慢,爱因斯坦同时还提出,速度越快质量越大, 从本质上堵死了光速飞船的可能 ,因为任何有质量的物体,都会在加速到光速之前,把质量膨胀成无限大,而宇宙中又没有无限大的能量去进一步加速它,所以光速飞船不可行。

那么如果我们达到光速,会看到什么呢?

答案是时间会停止流动,光速状态下我们能在瞬间到达宇宙任何地方,同时我们的体感时间为0,真正能感觉到漫长的, 只有低速运动下的观察者们, 比如现在我们看到的太阳的8分20秒之前的太阳,但在太阳光子的感觉里,它们是诞生瞬间就到达了地球,根本没有运动的过程,也没有时间的流逝。

回到光速飞船项目上来看,虽然我们不可能真正达到光速,但向着光速靠近,从而让时间流逝速度变慢还是没问题的, 如果我们能达到光速的99.99%, 那么前往254万光年外的仙女座星系,只需要短短5年时间,只不过在地球上的人看来,这趟旅程要254万年,一来一回就是508万年,地球早已经沧海桑田了。

但对飞船上的人来说,真的只是过了10年而已,如果还能进一步向光速逼近的话,这种时间膨胀效应还会加剧,只需要几天时间就能飞一个来回,然后地球上就过了几千万年。

在这种情况下,未来的光速飞船里的人员都是注定一去不复返的,是真正意义上的孤独者,因为把他们和地球上的人隔开的不是空间,而是无法逆转的时间。

从时间膨胀公式上看,如果速度超过了光速,那么时间前面就会出现一个负号,映射到现实世界就是时间倒流,即所谓的超过光速时间倒流,然而目前唯一超光速的方法或者说可能性只有虫洞,它能把相隔几千万光年的两个地方链接起来, 实现变相超光速。

但也有天文学家认为,虫洞链接的不是空间上的两个点, 而是时空上的两个点 ,也就是说如果存在一个从地球到火星的虫洞,它很可能是链接了今天的地球和几百万年前的火星,而不是此时的地球和火星。

总体来看

不论是达到光速还是超光速,它们都接近了今天物理学的极限,而现在最快的探测器连光速的百分之一都达不到,可控核聚变也遥遥无期, 未来相当长一段时间内 ,人类文明的主要宇航技术都还会是化学动力推进,所以探索宇宙对我们来说还是一个很遥远的梦。