光速飞行,真的可以瞬间跨越任意遥远的距离吗?
光速飞行是不现实的,因为任何具有静质量的物体速度都不可能达到光速,爱因斯坦的狭义相对论早就表明了这点,所以这里就假设速度非常接近光速。
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以无限接近光速的速度飞行,真的可以瞬间跨越任意遥远的距离吗?简单回答:确实可以。为什么?
爱因斯坦的狭义相对论可以推导出很多公式,比如说时间膨胀效应公式,还有尺缩效应。通俗来讲,速度越快,时间就越慢,距离就越短。
这就意味着,如果你的速度无限接近光速,时间就趋于停止,你的一瞬间就相当于外部环境的数十亿年甚至更长时间。同时你来讲,不管多远的距离,都变得近在咫尺,这就是尺缩效应。
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假设你可以瞬间获得无限接近光速的速度,那么在这一瞬间,不管多远的距离,都会变得近在咫尺。
举个例子,距离太阳最近的恒星是比邻星,大约为4.2光年。如果你的速度瞬间达到无限接近光速,那么对于你来讲,对于其他人十分遥远的4.2光年的距离,对于你来讲可能只有几米远,甚至你刚一步就能走到比邻星。
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理论上确实是可行的,不过实际上很难做到,因为这需要你的速度非常接近光速才行,而无限接近光速的速度需要极大的能量,现实中根本达不到,起码目前人类不可能做到。
时间膨胀和尺缩效应是同时出现的,因为根据爱因斯坦的相对时空观,时间和空间是一体的,两者不可分割,时间和空间必须同时做出相应改变,目的就是为了迎合“霸道”的光速,因为无论在任何情况下,真空中的光速都保持恒定不变,这就是光速不变原理。
时间和空间的相对性,意味着我们可以利用这种相对性做很多事情,通过操控时空的这种特性实现远距离旅行。
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比如说,以亚光速飞行一段时间之后重返地球,就会“穿越”到地球的未来,因为亚光速飞行的你时间会变慢,如果你离开地球一年,地球时间可能过去了几百年甚至更长时间,就相当于穿越到了未来。
对于时间膨胀和尺缩效应,有些人会有误解。速度越快,时间就越慢,于是有人就认为“光速飞行,时间就停止了!”
其实这种观点是不严谨的,光速飞行比如说光子,并不是“时间停止了”,而是压根没有时间概念。这意味着光速其实就是脱离四维时空的界限,一旦达到光速就不需要时间这种概念了,这也是为什么光子根本没有时间。
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如果非要假设你能够以光速飞行,是不是意味着你也没有时间概念了呢?
确实如此,但还有更不可思议的结果出现:光速飞行的你已经不再是“你”了,因为任何光速物质都不再以时空的方式存在,相当于脱离了四维时空,此时的你早就化为“光子”了,时空对于你来讲已经崩塌了。
也就是说,光速,其实是四维时空的固有属性,超过光速,其实就等同于脱离了四维时空。脱离四维时空会到达哪里呢?不知道,或许能通往高维度时空,那又是另一个话题了。
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有人可能会质疑:你怎么总是用爱因斯坦的狭义相对论来说事呢?相对论难道就是真理吗?
相对论确实不是真理,也没有任何科学理论是真理。但是,一个不可否认的事实上,相对论能屹立一百多年不倒,肯定是有道理的。相对论能成为现代物理学大厦的基石之一,恰恰说明了相对论的严谨性。
既然这样,为什么不能拿相对论说事呢?
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退一步讲,其实我们没有必要质疑相对论,因为狭义相对论是建立在两大假设基础上推导出来的,这两大假设就是:狭义相对论原理和光速不变原理。
所以,如果你想质疑相对论的话,直接质疑那两大假设就好了,只要把两大假设推翻,相对论自然就被推翻了。
等等,假设的东西怎么可能被推翻呢?假设的东西本来就无所谓对错,就相当于是公理,你只需要接受或者不接受,而接受不接受都是你的权利,也无所谓对错!
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也就是说,你也完全可以提出自己的假设,然后提出自己的理论来代替相对论,而不是一定要质疑相对论。
当然,科学理论确实需要质疑,但更好的质疑方式是这样的:刚才也说了,你大可以提出一些可以同时实验验证的观点或者假设,哪怕是通过思想实验来验证也可以,这样做总会对科学发展有所启发帮助的。
你说呢?
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