时速300KM高铁跳起落回原地,光速旅行后还能回原来地球吗?

曾经这是一个思想实验,因为我们没有300千米/小时的高铁,但现在却成了事实,想必大多数朋友都坐过300千米/小时的高铁,所以各位都可以可以很准确的给出答案,落下来就在原地。哪都不会去,除非有假设的条件生改变。

匀速直线运动和静止没有区别

假设我们在一个巨大的车厢内,四周封闭,我们看不见任何周围的景物,也没有任何振动,那么请问我们如何判断这个车厢在运动?也许很多朋友会提出各种各样的验证方式:

跳起来?会落回原地!

扔球?它会和车厢静止时的轨迹一致!

射门?守门员不需要考虑提前量!

那么请问我们如何得知车厢在运动?答案是我们根本就不知道!我们必须要打开窗看,有一个相对运动的参考系!

那么有参考系真的能解决问题了吗?

而地球就是这样一个巨大的车厢,但不一样的是我们可以用天上的太阳和月亮以及满天繁星来校准自身的位置!

事实真的那么简单吗?完全不是!

因为这个不断变化的参考系给了我们一个错觉,无数的饱学之士观察后得出结论,天上的太阳、星星和月亮都在围绕地球运转,而且还制定出了一个看起来逻辑严密的“托勒密地心说”,以各种晕轮来解释行星逆行,托勒密地心说甚至有高达上百个,计算极其复杂,理解起来苦涩难懂。

但就这样一个漏洞百出的地心说归纳出来的各种历法,辅助人类顺利度过了上千年的农耕时代,到了工业革命的前夜。

从哥白尼的正圆日心说,到开普勒的行星三大定律,再到牛顿的万有引力以及拉普拉斯对于太阳系行星轨道收敛的论证,人类对于地球这个超级大车厢里开的那扇窗户利用率极高,甚至我们到现在为止认识的范围扩展到了可观测宇宙!

请问整个可观测宇宙是一个超级大车厢吗?

相信这个话题没有任何个科学家可回答各位,因为我们以现代光学以及射电技术的极限就是微波背景辐射,甚至中微子与引力波探测也只能到达大爆炸发生的那一刻!但早在上世纪二十年代弗里德曼就考虑过宇宙的形状,而微波背景辐射以及对宇宙深空Ia超新星观测表明,另外还有对宇宙空间曲率测量表明,我们的宇宙正趋向与曲率为零,空间无限大的方向发展。

那么我们可以对可观测宇宙的动向做进一步论证吗?

似乎并不能,因为我们只有内部的参考系,我们观测到的一切的一切都在可观测宇宙内部,那么我们可以相信,无论这些天体如何的运动,它们都不会影响到以外的世界!因为它们正义超过光的速度远离!

车厢里跳起来真的会回到原地吗?

理论上是会,因为它在做匀速直线运动,但万一它不是呢,等你跳起来的时候如果高铁的运动方向发生了改变,比如突然刹车了,或转了个弯,那么你就有可能落在其它位置,甚至可能撞上车厢,但事实上这样的可能性极小,所以各位回答落在原地并没有错。

那么当各位高速离开地球这个大车厢,然后以接近光的速度去到了很多地方,当你游遍银河系,跨出本星系,遨游室女座超星系团后再回到地球,请问这还是原来的地球吗?

当然是,但时间却不是了!

因为你相对于地球加速,加速,在加速,然后减速,减速,再减速掉头,加速,加速再加速,然后在减速,减速,再减速回到地球,你的时间体系还和地球一样吗?NO,因为通过光速来同步时钟的飞船时间已经大不一样了!如果是光速的话,那么很抱歉,你将穿越到未来地球的哪个时代,种花家还真不好帮计算,因为这是一个不可计算的数值。

因为光速下飞船内经过的时间为零,对于地球来说,你已经永恒了!