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先说答案:如果你真的能以光速飞行,你将再也返回不了地球,因为即便是你的时间只过去了一分钟,地球也早已不存在了。别说地球了,整个宇宙都不存在了。这意味着你必须飞出宇宙才行,至于飞向哪里我们不知道,但肯定与这个宇宙无关了。

但你存在的基础就是这个宇宙,你本身就是宇宙的一部分,宇宙都没有了,你肯定也就不存在了。矛盾就出现了,从这点上来分析,你想要光速飞行也是不现实的。

事实上,科学上分析,你也无法达到光速,只能无限接近光速飞行。当你无限接近光速飞行时,要想再加速就需要无穷大的能量,甚至整个宇宙的能量都不行。

为何会这样,需要首先从光说起,因为光就是这么特殊。

在我们的传统思维里,速度都是相对的,必须有参照系才有意义。比如,我们开车时,仪表盘上都会显示车速,实际上车的速度是默认为地面为参照系。

但是,伟大的麦克斯韦方程组推导出一个可以计算出光速的公式,这个公式中并没有提到参照系,光速只与真空的介电常数和磁导率有关,与参照系无关:

正是对麦克斯韦方程组的痴迷疯狂研究,让爱因斯坦有了灵感(当然,也并不是如此简单),爱因斯坦大胆提出了:光速不变原理,强调光速是绝对的,不需要任何参照系。也就是说光速与任何速度叠加之后仍旧是光速。

“光速不变原理”这个基本前提,是狭义相对论诞生的基础。

而之后科学家们的发现也验证了“光速不变原理”这个前提的正确性,比如说著名的“迈克尔逊莫雷实验”。

狭义相对论强调,我们固有思维里关于“时间和空间是绝对的”的观点其实是错误的,时间和空间是相对的,两者都会随着速度的变化发生相应改变。

其实,“时间和空间是相对的”这句话比较容易理解,只要你接受“光速不变原理”就行。

因为在不同参照系下观察到的光的速度都是一样的,参照系不同(也就是运动状态不同),都能得到相同的光速,这说明肯定有其他东西随着参照系的不同而发生改变,以保持光速的绝对不变。

“其他东西”正是时间和空间。

狭义相对论表明,时间和空间不仅仅是相对的,两者也是一体的,就是所谓的“时空”,两者是一个有机的整体,是不可分割的。

速度越快,时间流逝就越慢,同时空间上也会缩短。这就是狭义相对论里的“时间膨胀效应”(钟慢效应)和“尺缩效应”。时间膨胀和尺缩效应是同时出现的,是平行关系。因为时间和空间是一体的,所以两者必须同时出现。

利用上面的时间膨胀公式,我们可以很容易计算出来当我们乘坐飞船以亚光速飞行时,飞船的时间究竟会变慢多少。

当飞船的速度达到0.99倍光速时,飞船飞行一分钟,地球上大约过了70分钟!

如果速度达到0.999999倍光速时,飞船飞行一分钟,地球上大约过了120个小时!

如果速度更快,无限接近光速飞行,飞船的时间就会趋于停止,而地球的时间将会无限加快。最终就会像文章开头所说的那样,飞船上的一分钟,地球也会过去无限多的时间,地球早就灭亡了!

原文链接:https://www.toutiao.com/article/7072985101096780329

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