假设飞船要到达一个距离我们250万光年星系。
不先说观点的文章都是耍流氓:
如果飞船速度是光速,需要飞250万年。相反如果飞船内的时间越接近于光速时间会趋近于瞬间。快与慢的关键点是飞船能不能达到光速,也就是狭义相对论成立不成立。
狭义相对论
光速不变原理
19世纪,麦克斯韦通过研究电磁学理论,发表了麦克斯韦方程组,推论出了电磁波的存在。
1888年,海因里希·鲁道夫·赫兹通过实验证实了电磁波的存在。而麦克斯韦方程组的波动方程又告诉我们电磁波的速度是两个常数相乘,也就是说所有电磁波在真空中速度都相同。更为惊人的是麦克斯韦的公式里,没有时间与空间。也就是说电磁波不只是同一介质速度不变,而且相对不变,什么意思?(光也是电磁波的证明太多这里不说了)
假设你和一辆高速飞船还有一个手电筒同时在起跑线上。你喊一二三跑,手电筒打开光和飞船同时跑。那么你看到光的速度是C,飞船速度是V,请问飞船上的人看到光的速度是多少?
牛顿的绝对时空理论说时间、空间是独立的。光在一种叫做“以太”的介质中传播,”以太“就像空气一样在我们身边飘荡。因此飞船追光,追击问题,光相对飞船速度伽利略变换得出(c-v)
而通过麦克斯韦的方程组可以推论就算飞船的速度接近光速,跑道边静止的人和飞船里的人看到的光速都是c,也就是说牛顿和麦克斯韦有人错了。
搞笑的事情来了,迈克尔逊和莫雷实一直想通过实验来证明“以太”存在牛顿是对的,然后他们在1887年,却通过实验证明了麦克斯韦理论是对的。
更加搞笑的是维护“以太”论的洛伦兹,通过研究电磁理论发现了绝对时空是有问题的,进而推导出洛伦兹变换,也就是狭义相对论的”钟慢尺缩“效应,但是还在辩解说:这只是数学推导,以太还是存在的。有心眼的小爱同学打破了旧时代的框架,打脸了牛顿,基于光速度不变原理推出了狭义相对论。
说了这么多就是想告诉你,光速不变原理是实验证实出来的,狭义相对论是正确的。
狭义相对论说飞船不能达到光速
如果认同了狭义相对论是正确的,那么通过狭义相对里的质增效应,可以知道飞船达不到光速。
质增公式(狭义相对论),动质量m 静质量m0 光速c=30万km/s
根据洛必达法则,如果m0≠0,则v≠c。所以如果一个物体的静质量不为零,你就永远不可能把它加速到光速。
假设飞船达到光速
我们已经知道狭义相对论是对的,那么如果假设飞船可以达到光速,说明狭义相对论是错的。狭义相对论所有理论全废,我们就不能利用狭义相对论钟慢尺缩效应、洛伦兹变换推导。那么直接t=s/v,250万光年就是光行驶250万年的距离,所以地球和飞船上的时间同步,飞船要飞250万年。
假设飞船接近光速
根据狭义相对论,钟慢尺缩效应,当物体高速行驶,相对于外在的观察者来说,飞船里的时钟会变慢,时间膨胀,飞船尺寸变小。
当速度接近于光速,当飞船到达地球上摆放时钟过去的时间t'约为250万年,带入洛伦兹时间变换公式计算得出
飞船里的时钟过去了:
当速度为光速99% ,t=35万年
当速度为光速99.99999999%,t=35年
当速度为光速99.9999999999%t=3.5年......0.35年、0.035年
可以发现一个规律,失之毫厘差之千里,当速度在小数点后多取两个9,年数会除10,你们能想到什么?有兴趣可以想一下。
............0.00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000035年
瞬间即达。
以上观点,都是抛开飞船加速过程。