无论你以多快的速度飞行,你感受的自己的时间流速永远不会变,你手表上的指针速度,始终是一个速度,如果你能活100岁,那么你在飞船里也只能活100岁,不会有任何改变。
时间不是绝对的,但时间的变化是相对
做在高速飞行的飞船上,时间变慢是相对于地球上的观察者,也就是说是他看到你时间变慢了,动作变慢了,飞船里所有的一切都变慢了。并不是你感受到自己的时间流速变慢。如果你在地球上1秒钟能打出两拳,那么你在飞船上打出两拳,飞船上也会过去1秒,不会低于1秒。
比如:你在飞船以正常的速度打拳,飞船上的时钟显示过去了1秒。
但是在对于地球上的观察者来说,他看你却好像在飞船上打太极,飞船上的时钟指针也像在“打太极”。他看到地球上时钟过去了2秒,你才打完,同时他也观察到飞船上的时钟只走过1秒。
这就是爱因斯坦《狭义相对论》里的时间膨胀效应,即相对于观察者,飞行速度越快,时间越慢,飞船里的时间流速却是永远不变的。
所以假如你飞出地球时是20岁,当你飞了100之后年,你身上的手表走了100年。你就是120岁,身体机能肯定是衰退了。
数学角度
我们分为两个假设计算:一、当飞船以接近光速飞了100年,地球上过去了多久。二、当地球上过去了100年,飞船以接近光速飞了多久。
有一辆飞船,飞船顶部红点A处有一个光源,当光源打开。
飞船里的人计时,光从船顶到达船底需要时间t,这个时间为飞船内时间。
地球上的人,看到当飞船从A点到达B点时,光源刚好从A点到达飞船底部c'点,飞船从A到B地球观测者所观测到的时间为t'。即:飞船以速度v飞行,t 为飞船的时间,t' 为地球的时间。
其中光速为c,可以得出飞船顶部到底部距离为ct,飞船从A到B的行驶距离为vt',地球观测者看到光飞行的距离ct',因为这三条距离线段组成的是一个三角形,即勾股定理:
( ct' )^ 2=( vt' )^2+( ct )^2,通过运算,可求得相对时间公式↓:
假设一:你以接近光的速度飞了 100 年,那么地球上过去了多久。
我们已知飞船时间t' = 100年,飞船接近光速,求地球时间t'
当飞船速度等于 0.9 倍光速时,即v = 0.9 c,求得t'≈ 229年,也就是说,当你坐着飞船飞了100年,地球上已经过去了229年。
当飞船速度等于 0.999 倍光速时,即v = 0.999c,求得t'≈ 2239年
结果一:飞船飞100年,越接近光速时,地球过去的时间越长。
假设二:假设地球上过去100年,那么飞船飞了多久。
我们已知地球时间t' = 100年,飞船接近光速,求飞船飞行时间t
当飞船速度v = 0.9 c时,t≈ 44.7年
当飞船速度v = 0.99 c时,t≈ 14.1年
当飞船速度v = 0.999 c时,t≈ 4.47年
当飞船速度v = 0.9999 c时,t≈ 1.41年
随着飞船速度趋近于光速,地球上的时间t≈0.447、t≈0.141、t≈0.0447、t≈0.0141......t≈0.00000000000000000000141,那么飞船一瞬间,地球已经过去100年、1000年、10000年......
结果二:你20岁飞出去一瞬间,再回来你还是20岁,地球可能已经不在了。