乘坐光速飞船飞行一分钟后返回地球,将会看到怎样的地球?

发布者:广厦寒士 2023-6-26 00:47

且不说能不能达到光速,即便能达到光速,你乘坐光速飞船,在你光速飞行的一瞬间,就注定与宇宙无缘了,你不但不能返回地球,甚至也不能返回宇宙了。

为什么?

因为任何物体一旦达到光速,就没有时间概念了,当然也没有空间概念,因为时间和空间是一体的。当然,如果你光速飞行的同时,还能完好存在,你本人感受到的一分钟,宇宙时间已经过去了无限长的时间。

事实上,不要说一分钟了,你光速飞行的一瞬间,宇宙时间就过去了永久,实际上就等同于宇宙早就走向毁灭了,地球当然也不存在了,你也不可能回到地球。

而你存在的根本就是这个宇宙,就是四维时空,甚至你本身就是四维时空的一部分,既然宇宙都不存在了,你自然也不可能存在。除非你在光速飞行的一瞬间就逃离了宇宙,飞往另一个截然不同的世界,至于你到底飞向了哪里,没有人知道。

退一步讲,在我们生活的四维时空里,无论如何你乘坐的飞船都不可能达到光速,只能非常接近光速。根据爱因斯坦狭义相对论中的质增效应,物体的速度越快,质量也就越大。当物体的速度非常接近光速时,质量就会趋于无穷大,物体想要再加速,就需要无穷多的能量,显然这是不现实的。

所以,无论如何,你都不可能以光速飞行,只能尽可能地接近光速飞行。那么我们就假设你乘坐飞船以无限接近光速的速度飞行,飞行一分钟之后返回地球,地球时间过去了多久呢?

不要小看这短短的一分钟,理论上只要你速度足够接近光速,地球时间同样可以过去无限久。

根据狭义相对论中的时间膨胀效应,速度越快,时间就越慢,当然这里的时间指的是相对时间,也就是相对外部世界的时间。

虽然你的时间只是过去了一分钟,但地球时间有可能过去了几年,几千年,甚至几十亿年,都有可能,这取决于你的速度到底有多接近光速。

从时间膨胀公式,很容易计算出来,当你的速度达到光速的0.99倍时,时间膨胀效应就会达到70倍,也就是说,你的一分钟相当于地球上的70分钟。

如果你的速度达到光速的0.999999倍时,时间膨胀会扩大到7200倍,你的一分钟相当于地球时间的7200分钟,也就是120小时。

所以,理论上讲,只要你的速度足够接近光速,虽然你只是感觉过去了一分钟,但地球时间有可能过去了上百亿年,那时候地球恐怕早已不存在了,当然你也不可能返回地球了。

之所以会出现“时间膨胀效应”,背后的核心就是因为那个“霸道”的光速,因为光速是绝对的,相对于任何参照系,光速都保持恒定不变。

同时,对于光来讲,它是没有时间和空间概念的。也就是说,不管多远的距离,在光的眼里,都是近在咫尺。光可以在一瞬间跨越任何浩瀚的距离,甚至穿越整个宇宙。

通俗来讲,光速就是四维时空的界限,相当于事件视界是黑洞的界限一样。在四维时空里面,任何物体的速度都无法超越光速。也可以这么理解,如果想逃离四维时空,其实也很简单,只需要超光速飞行就行了,就可以越过四维时空的界限,到达另一个陌生的世界。

但四维时空的特性恰恰限制了我们超越光速,所以这看起来似乎是一个无法突破的矛盾,就好像鱼和熊掌不可兼得一样:想要脱离四维时空,就得超越光速,但四维时空又恰恰限制了我们超越光速。

或许,未来的人类如果想脱离四维时空,到达高维度时空,需要从其他方面入手,而不是通过速度来实现。当然,前提是高维度时空确实存在,目前的科学理论很难证明高维度时空的存在。

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