「焐不热的冷知识」飞船能达到光速吗?时间会静止吗?绝对不会

蛋科夫斯基   2017-10-13 21:16

「焐不热的冷知识」飞船能达到光速吗?时间会静止吗?绝对不会

这个回答可能是我所有回答中最烧脑的,表达不清楚之处还请见谅。

首先按照现有的人类所了解到的宇宙规则,有质量的物质是无法达到光速的。可以无限趋近光速,但是达不到。

而且,在考虑这类问题的时候,最容易混淆的就是“谁”的时间变慢了。时间膨胀理论膨胀的是“谁”?

简单点说,无论我们是坐飞船的人,还是留在地球上观测的人,其本身都不会感觉到时间快慢发生变化。

(此处可以开喷了。原创手打,严禁抄袭)

好了,现在开始烧脑时间,我来举个例子。

「焐不热的冷知识」飞船能达到光速吗?时间会静止吗?绝对不会

有甲乙丙三个人,有地球和外星两个星球。(开局只有一张图,故事全靠编。编的不严谨处还请指出)这三个人都在地球上,都是20岁。

「焐不热的冷知识」飞船能达到光速吗?时间会静止吗?绝对不会

有一天早上,甲和乙醒过来发现丙不见了。留下一张纸条说自己去了外星。甲和乙通过某种黑科技即时通讯工具联系到了丙,发现丙已经30岁了。此时甲乙都是20岁。

乙十分思念丙,决定去外星找丙。于是乙踏上了前往外星的飞船。飞船加速离开地球。

甲和乙互通黑科技电话,刚开始俩人还能正常交流,后来甲发现乙的说话速度越来越慢。原来,在甲看来,乙的时间过得变慢了。甲还是一如既往的正常生活。

飞船上的乙发现,甲说话的速度越来越快,后来听不清了。在乙看来,甲的时间流逝加快了。乙又给丙打黑科技电话,发现丙说话越来越慢。在乙看来,丙的时间流逝变慢了。乙自我感觉良好,开始了孤独的旅程。

外星上的丙和甲可以互通黑科技电话,互相交流无障碍。只不过丙比甲老10岁一直未变。丙联系乙,发现乙说话越来越快。在丙看来。乙的时间流逝变快了。

甲第二天醒来,发现乙已经到达了外星,和丙汇合。此时甲20岁,乙和丙都30岁。甲只感觉过了一天;乙则是孤独的在太空旅行了10年;丙也是感觉只过了一天。

后来,甲也孤独难耐,踏上了去外星的旅程。最终,他们欢聚在了外星。三个人都是30岁。

好了,故事讲完了。没看懂可以再看一遍,反正不要钱。

「焐不热的冷知识」飞船能达到光速吗?时间会静止吗?绝对不会

这个例子如果你看懂了,就不用产生疑惑了。因为这是现在试验已经证实的结论。这个结果是由狭义相对论所推测出的(移动时钟的时间膨胀现象),而且是能够透过实验来验证:我们能够探测到于大气层上层产生的μ介子。如果没有时间膨胀,那些μ介子在到达地面之前就已经衰变了。感兴趣的请去搜索,我这里就不介绍了。

「焐不热的冷知识」飞船能达到光速吗?时间会静止吗?绝对不会

好了,我们回到题目的问题。飞船里的人是感受不到时间快慢发生变化的,飞船里的时间一如既往。发动机也没什么理由停下来。(恩,别跟我讨论光速飞船用什么发动机,想问可以发问题邀请我回答。反正不要钱,对不对?)

都说了这么多了,顺便科普和光有关的有趣知识吧。谁让我是科普作者呢?

光速与任何速度叠加,得到的仍然是光速。速度的合成不遵从经典力学的法则,而遵从相对论的速度合成法则。它与观测者相对于光源的运动速度无关。

「焐不热的冷知识」飞船能达到光速吗?时间会静止吗?绝对不会

这一理论很难理解,会产生疑问,两束平行光的相对速度也是光速吗?答案是肯定的,但是不好理解。因为这不能用经典力学考虑。涉及到类似的问题大家可以这么理解(不严谨,请谅解):两束平行光,甲和乙。甲要测乙的速度。怎么测呢?最快的速度当然是观察啦。观察就要看,看就需要光线射过去在返回来。因为光速不叠加,甲射出一束光到乙反射回来,经过计算,甲观察的乙相对自己的速度也是光速。

有质量的物体无法到达光速,物体的质量将随着速度的增大而增大,当物体的速度接近光速时,它的质量将趋于无穷大,所以有质量的物体达到光速是不可能的。只有静止质量为零的光子,才始终以光速运动着。

「焐不热的冷知识」飞船能达到光速吗?时间会静止吗?绝对不会

当然先在科学家人为,可能存在“快子”。其速度可以超过光速,虽然后来发现是因为实验数据有误。人类至今并没有发现比光还快的粒子。

真空中的光速等于299,792,458米/秒(1,079,252,848.88千米/小时)。这个速度并不是一个测量值,而是一个定义。千万不可以用低速条件下机械波的近似规律去硬套光波。作为狭义相对论基本假设之一的光速不变原理,永远指的是真空中的光速c不变,它是基本物理常数之一。如果有介质,就需要利用相对论速度叠加公式去求光速,切忌用简单线性叠加。对光速不变原理的正确理解,是正确理解狭义相对论的关键之一。

(我有点头疼,我要收尾了)

但是我们并没有放弃寻找比光更快的粒子。毕竟在光速相关的知识领域,我们现阶段无法通过实验论证很多理论。人类的太空探索之路,刚有一只脚踏出门口。虫洞、超光速、跃迁……仅停留在猜想阶段。

「焐不热的冷知识」飞船能达到光速吗?时间会静止吗?绝对不会

「焐不热的冷知识」飞船能达到光速吗?时间会静止吗?绝对不会

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