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光速飛船中的人不會(huì)變老嗎?至少在我們看來(lái)是的!他自己覺(jué)得呢?

光速飛船中時(shí)間停滯這個(gè)結(jié)論是可以根據(jù)洛侖茲變換公式推導(dǎo)出來(lái)的,這在狹義相對(duì)論出來(lái)約十年前洛侖茲老爺子為解釋邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)中結(jié)果為零而推導(dǎo)出的變換公式,比較可惜的是洛侖茲仍然沒(méi)有拋棄以太這個(gè)絕對(duì)參考系,最終遺憾的與狹義相對(duì)論擦肩而過(guò)!

不過(guò)在距離狹義相對(duì)論發(fā)表100多年后的現(xiàn)代,我們?cè)诶斫夤馑亠w船內(nèi)這個(gè)時(shí)間體系中發(fā)生的一切仍然有一些糊涂,我們接受了時(shí)間停滯這個(gè)結(jié)論,卻沒(méi)有理解相對(duì)性的概念,因此在這個(gè)問(wèn)題上偏差是比較大的!

地球與光速飛船,誰(shuí)看誰(shuí)更慢一點(diǎn)?

光速飛船從地球出發(fā)時(shí),兩者的時(shí)間是同步的,這點(diǎn)比較重要,此時(shí)他們?cè)谕粋€(gè)參考系中,當(dāng)光速飛船遠(yuǎn)離地球,越來(lái)越接近光速時(shí)會(huì)有一個(gè)如下的轉(zhuǎn)變過(guò)程(從地球觀測(cè)者角度):

1、初始時(shí)兩者時(shí)間同步

2、速度加快,地球觀測(cè)者時(shí)間流逝速度不變,飛船遠(yuǎn)離乘員動(dòng)作逐漸變慢,因?yàn)橐驗(yàn)樗俣仍礁?,傳輸?shù)降厍蛴^測(cè)者的光波長(zhǎng)被拉長(zhǎng),所有動(dòng)作都變成慢動(dòng)作

3、速度接近光速,飛船成員幾乎不動(dòng)了,因?yàn)楣獠ㄩL(zhǎng)已經(jīng)被拉長(zhǎng)至極限,到達(dá)到光速時(shí)乘員動(dòng)作停滯,因?yàn)楣獠ㄩL(zhǎng)被拉成直線了,你不可能還能看到他的動(dòng)作。

從飛船成員觀測(cè)地球呢?

很多朋友在這里就會(huì)出現(xiàn)誤區(qū)了,試想,接近光速時(shí)飛船時(shí)間都快停滯了,那么他看地球肯定是超級(jí)快進(jìn)了!其實(shí)完全不是這樣,當(dāng)光速飛船成員接近光速時(shí),從地球傳來(lái)的光波長(zhǎng)同樣會(huì)被拉長(zhǎng)至極限,最終停滯!

此時(shí)雙方看對(duì)方的動(dòng)作都是越來(lái)越慢,最終都處在停滯狀態(tài)!假如這艘光速飛船不停下,其實(shí)他們看對(duì)方的時(shí)間都是停滯的,而且兩者根本就無(wú)法交流,因?yàn)楝F(xiàn)有的所有通訊手段都無(wú)法跨越這個(gè)光速鴻溝。

光速飛船中的時(shí)間真的停滯了嗎?

在這里我們就必須要理解下時(shí)間的相對(duì)性,上文我們看了地球觀測(cè)者和飛船成員看對(duì)方都處在了停滯狀態(tài),如果時(shí)間是絕對(duì)的話(huà),他們是不是同時(shí)都處在停滯狀態(tài)了呢?

事實(shí)上無(wú)論是地球上的觀測(cè)者,還是飛船中的成員,都在各自的參考系下自由生活,沒(méi)有任何節(jié)奏會(huì)被打亂,比如看書(shū)吃飯上廁所睡覺(jué),該有的步驟一個(gè)都不會(huì)少!因此在各自的時(shí)間體系下,對(duì)于自身來(lái)說(shuō),時(shí)間是一樣的。

因此長(zhǎng)生不老是一句空話(huà),比如成員的壽命是100歲,他出發(fā)時(shí)是40歲,而他帶了一個(gè)鐘表,當(dāng)這個(gè)鐘表走到100歲的時(shí)候,那么他也該掛了,并不會(huì)因?yàn)樵诠馑亠w船中多活幾年或者永生!

誰(shuí)會(huì)老的更快?

剛我們說(shuō)明,光速飛船和地面觀測(cè)者看來(lái)時(shí)間都停滯了,兩邊都不衰老了,那么光速飛船穿越到未來(lái)又是怎么回事呢?

光速飛船必須退出光速,否則沒(méi)有人知道它跑到哪了,它必須減速直至停下的過(guò)程中,此時(shí)跟隨在光速飛船后,從地球發(fā)出的光將會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)飛船乘員眼中,地球觀測(cè)者的樣子將在這短短一段時(shí)間內(nèi)迅速變老,飛船以光速飛行多久,那么這個(gè)減速期內(nèi)就會(huì)看到衰老多快!

用龐加萊的解釋來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題似乎比較容易理解些:“即本地時(shí)是來(lái)自不同坐標(biāo)系間通過(guò)光速進(jìn)行的時(shí)鐘同步”,這就是狹義相對(duì)論中同時(shí)性的相對(duì)性的概念的原始出處。

但狹義相對(duì)論描述的是勻速運(yùn)動(dòng)的,這個(gè)加速減速的過(guò)程并不適合用狹義相對(duì)論來(lái)解釋?zhuān)?916年的廣義相對(duì)論出來(lái)之后才以加速與減速等同在引力場(chǎng)中時(shí)間變慢,從而完美的解決了這個(gè)問(wèn)題!

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