时间这玩意儿啊,对咱每个人那可老重要了。打小儿就听人念叨「一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴」,可不是嘛,时间在每个人眼里那都是宝贝,为啥呢?因为时间就跟生命差不离儿。那时间到底是个啥呢?这事儿人类可得好好琢磨琢磨。在经典物理那套东西里,时间可没个箭头,就好比看电影似的,不管你从前往后看,还是从后往前看,都没啥区别。咱人类觉着的这个时间啊,其实就是地球自个儿转和围着太阳转弄出来的。咱这宇宙啊,就等于时间加上空间。以前有个特牛的物理学家爱因斯坦,他寻思着时间的流逝跟光速有一腿呢。
恒星能发出光,咱的太阳就是一颗恒星呗。太阳打诞生起就不停地释放热量,到如今,都已经燃烧了50亿年那么久了。光速呢,是人类目前知道的宇宙里最快的飞行速度,大概每秒能跑30万千米,这速度对人类来说可老快了。爱因斯坦的相对论里讲啊,如果人类的飞行速度能无限接近光速,那时间就会变得越来越慢;要是飞行速度真达到光速了,时间就停住了。按爱因斯坦这理论,要是咱坐一艘光速飞船在宇宙里飞一分钟,地球上的时间得过去多久呢?
爱因斯坦提出个理论,咱就知道了,不管啥东西,只要有质量,那飞行速度就咋也到不了光速,只能一个劲儿地往光速那儿无限靠近。现在啊,就光子能达到光速,为啥呢?因为光子在静止的时候没质量呗。那为啥有质量的物体就没法达到光速呢?爱因斯坦有个质能方程式E = MC^2,这里面M就是质量,E就是能量。这个方程式就告诉咱了,物质的质量越大,它包含的能量就越大,这就是说啊,东西越重,它运动产生的能量就越大。
就好比有个人,以每小时100英里的速度往外扔东西呢,这东西的质量就会多出0.000000000002克。嘿,您可别瞧这增加的质量就那么一丁点儿,但是速度要是越来越快呀,这质量增加得可就越来越猛了。等到这物体飞的速度快得无限接近光速的时候呢,它那质量也就变得老大老大了。科学家都算过了,一个14克的玩意儿,要是以百分之90的光速飞着,那质量一下子就能达到36吨呢。要是有个物体飞行速度真就达到光速了,那它的质量可就变得无限大了。可在物理学里,哪有什么无限大的物质呀,所以啊,只要是有质量的东西,就根本没法达到光速。
都说接近光速的时候时间就变慢了。那要是咱坐个光速飞船在宇宙里飞一圈,就飞一分钟然后回地球,地球上这时候过了多久呢?好多人恐怕觉得就过了一分钟呗。嘿,您要是这么想啊,那可就大错特错喽。爱因斯坦狭义相对论里讲了,时间和空间可不是各管各的,那是一个整体,时空这玩意儿是不能拆分开的。速度越快呢,时间过得就越慢,而且空间还会跟着缩短,这就是啥时间膨胀效应和尺缩效应。靠着爱因斯坦这理论,咱就能算出坐亚光速飞船飞一趟用的时间了。
按照时间膨胀效应公式来算啊,就会发现这么个事儿。飞船要是飞到光速的0.9倍那么快,嘿,这时间膨胀效应就让时间慢了2.29倍呢。要是飞船速度达到光速的0.99倍,那时间膨胀效应可就使时间慢了7倍喽。等飞船速度到了光速的0.9999倍,时间膨胀效应能让时间慢70倍。要是飞船速度达到光速的0.999999999999999倍,好家伙,时间膨胀效应能让时间慢707万倍。科学家算过呢,要是一艘飞船达到了0.99999976倍光速,飞船上的人觉着才过了一分钟,可地球上呢,这时候一天都过去了,飞船里的人就只过了一分钟,你说神不神?
嘿,这种时间的比例啊,在靠近光速的时候那可是蹭蹭往上涨呢。就好比飞船要是飞到0.9999999999982倍光速的时候,飞船上才过了一分钟,地球上可就过了整整一年喽,这就跟神话里说的「地下一年,天上一年」有点像。要是飞船速度达到0.99999999999999999999倍光速呢,地球上可能好几万年甚至更久都过去了。简单讲啊,飞船速度越是无限接近光速,飞船上的时间就过得越慢,说不定等您再回地球的时候,地球都没影了。科学家研究说啊,太阳寿命总共100亿年呢。
嘿,您知道吗?太阳到现在都已经熊熊燃烧了50亿年喽。这就意味着啊,再过50亿年,太阳这一辈子可就到头儿啦。到时候啊,太阳就变成一颗红巨星喽,那水星、金星、地球的轨道都得被它给吞喽。最后呢,太阳的归宿就是变成一颗白矮星。一般来讲啊,恒星死了之后有三种下场。那种质量小的恒星死了之后就变成白矮星,中等质量的恒星死了就变成中子星,质量超大的恒星死了就变成黑洞。咱太阳在恒星里属于质量小的那类,所以它死了之后就只能变成一颗白矮星啦。
您坐光速飞船飞的时候啊,飞船上这一分钟到底多长,那主要得看飞船有多接近光速呢。可别傻了吧唧地觉着飞船上一分钟就跟地球上一分钟一样。要是人真能造出无限接近光速的宇宙飞船,嘿,那人类的寿命没准儿就无限长喽。要是飞船速度能达到光速啊,时间就静止了;要是速度还能超光速呢,时间就倒流了。咱坐超光速飞船飞的时候,就能把已经过去的时间给追上喽。
飞船速度达到光速或者超光速,在物理学里那是没法实现的事儿。要是真能超光速飞行,咱现有的物理学体系就得重新捣鼓了。可科学探索这事儿啊,就没个尽头。咱现在用的物理学,不一定就是板上钉钉的真理呢。等人类科技往前发展发展,保不齐以后真能造出超光速飞行的飞船。到那时候,人类的认知肯定又得被翻个底朝天。小编盼着人类能早点实现这个梦想,大伙对这事儿有啥想法呀?