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真的天上一天人间一年?宇航员在月球呆一天,地球过了多久?

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综述

2021年9月,神舟十二号成功着陆,不久后神舟十三号又成功发射了,据报道,这三位宇航员将在飞船中度过一个“太空年”。

在相关的新闻评论中,许多人提问我们何时才能实现载人登月?看来,中国人对于月亮的向往是没有改变的。

为什么会这么说呢?在中国的古代传说当中就有“嫦娥奔月”“天狗食月”等等关于月亮的传说。

甚至每到中秋月圆时节,一家人还要团圆过节一起赏月, 种种迹象都表明了中国人对于月亮寄托着深切的感情,有着无限的向往。


月球

古人对月亮向往的最直接原因是传说那里住着神仙,他们拥有着长生不老的体质,“天上一天,人间一年”是最初大家对于神仙们的“生物钟”定义,那么这种定义是真的吗?

如果未来我国真的实现了载人登月的梦想,宇航员们会因为在月球上生活而停止衰老吗?换言之,当我们有能力建立月球基地之后,移民去月球生活的人们是不是会像传说中一样长生不老?假如是真的,怕是秦始皇都想穿越回现代登上月球。

地球上的一天

地球一天的时间是根据它的自转时间来计算的,自转一周的时间大概是23小时56分,会随着年份的推移增加或者减少。


地球自转

最早人类不知道地球是一颗运动的球体时,每一个国家或者地区对于时间的定义都是不同的,比如说中国古代的计时方式就有百刻制、十六时辰制、十时辰制等许多种,更多的是将整个昼夜等分成12个时辰。

每一个时辰是2个小时的时间。因此大家在观看古装剧的时候经常会疑惑,为什么古人只睡三、四个时辰就起床了?是因为错误地把现在的一个小时等同于古代的一个时辰了。

现在地球上90%的国家都用的是世界时间,来定义整个国家的时间,世界时间遵循的就是格林尼治当地的时间。

其也可以叫做平太阳时,它以地球自转的时间为基础,以经线的分布将全球划分成了24个时区。


奇妙的时间主题图片

平太阳时的基本单位是平太阳日,一个平太阳日包含24个平太阳小时(86,400平太阳秒)。以平子夜作为0时开始的格林威治平太阳时,称为世界时,简称UT。

因此在世界时的定义之下,自转速率是均匀的,时间的分布也是。全球的人类虽然分布在不同的时区当中,位于东西半球的两人也许昼夜是相反的。

但是他们都拥有着相同的时间,每一个人的一天都是23小时56分,粗略点算应该是24个小时。

好像从这里来看的话,生活在地球上的人们虽然常常处在不平等的状况中。一直在流逝的时间对每个人却是公正的,不论贫富健康与否,一天的时间都相同。


格林尼治当地的时间

月球上的一天

那么月球上的一天又是多久呢?作为地球天然卫星的月球,在尽职尽责围绕地球公转的同时,和所有天体一样,也在进行不断地自转。

不过相比于地球的自转速率,月球就慢得多了。月球的自转速率与公转速率是相等的,都是27.32天。也就是说地球上过去了将近一个月时间,宇航员在月球上才呆了一天。

这么看来,虽然没有“天上一天,地上一年”这么夸张,但是天上一天,地上一月还是可以做到的。如果换算成时刻,月球上的一天是655个小时左右。


月球上的宇航员主题图片

这时会出现一个思维误区,因为月球上一天的时间比地球要漫长得多,那么登陆月球的宇航员是否会由于这个原因,返回地球时比同龄的人更加年轻?

这也可以理解为登上月球时,就给时间按下了降速键。这种设想在科幻片中经常会出现,看上去也十分合理。

比如在电影情节中就有飞船中宇航员去探索一个时间流逝非常缓慢的星球,等到他们再度返回飞船时,飞船上的其他人已经苍老了许多,并且坦言已经在飞船上等了他们几十年。

但这种情况是不可能会发生的,我们如今定义月球一天时间的方式不过是以地球为基准。因此当宇航员登陆月球时,呆了一天的时间。

这个“一天”到底是以地球的自转速率为基准,还是以月球的为基准,决定着最后的时间总量。


宇航员

举个例子,目前完成载人登月的国家只有美国,阿姆斯特朗和他的队友在月球上拍照、收集月壤的时间大约有2个小时,这里我们就以2小时的整数来算。

他们度过的2小时是以地球的时间来算的,如果换成以月球的一天为基准,这两小时不过只是月球一天时间的三百二十七分之一。

所以,时间的流逝并不会影响人们生命的长短,生命时间总量趋于一个不变的值,哪怕宇航员登上月球,在月球缓慢的自转之下,感到了时间流逝的缓慢。


美国宇航员

但是他们的生命的总时长依旧不变,因此在月球上就可以长生不老是不可能的,在这里时间并未按下暂停键。

以地球时间为准,去比较其他星球的时间是一种错误的做法,按照这种想法,如果未来发现一颗星球的自转速率更加缓慢,上面的一天等同于地球的五十年。

宇航员登陆那里之后呆了一天后回到地球时他的孩子可能都老死了,这是一种违背人类生命长度的悖论。


登月宇航员

时间的概念

讲到这里,可能许多人都会感到非常懵,这也是很正常的。自古到今,没有一个人可以对时间下一个完整的定义。就好像,在这时向你提问,你觉得时间是什么?

你可能会回答,是刚刚过去的那个时刻、或者是历史,它们代表着时间流逝。其实,那些著名的思想家对于时间的看法和人们并无差异。

最终他们将时间定义为回忆,当人们开始回忆时,证明那一段时间流逝了。时间虽然一直都未能以实体呈现,只是一个我们话到嘴边却讲不清楚的模糊概念。

但是时间的流向是我们可以清楚感知到的,那就是不断地向后。比如人们从孩童长成了成人,时间是不断向后的,如果时间流向向前的话,人们就长不大,大概率还会变成最初受精卵的模样。


时间与回忆总是被联系在一起

在爱因斯坦的眼中,时间和空间是并存的,并且可能还处在一个交织的状态。认为一切时间的起点,都是宇宙当中一场巨大的爆炸。

这场爆炸之后产生了时间、空间等物质,对此霍金也表示认同。并且在《时间简史》当中,时间会有终止的那一天,当巨大的黑洞吞噬整个宇宙,时间就抵达了尽头。

由此可见,真正解释时间到底是什么,得等到科学家们彻底明白宇宙的基本规律,不然时间永远就只能像一个潜意识存在于我们的脑海当中,却说不出所以然。


爱因斯坦

时间旅行

霍金作为一位有名的物理学家,他的诸多理论都得到了认可和推崇。比如说对于地球未来的设想,他指出是非常不乐观的,人类必须要在有限的几百年之内走出地球,到达太阳系其他的宜居星球居住。

因此他非常推崇关于“时间旅行”的设想,这里要注意像爱因斯坦、霍金等物理学家,是站在四维空间的角度观察未来,并得出结论。

我们知道二维是点和线,三维由点线组合之后出现了面,最后在三者的共同构造之下,变成了我们现在生存的“三维空间”。

在科学家的设想里,时间和点线面一样,也是一个构成因素。而时间穿越,就是穿越这个所谓的思维空间。


霍金

为此他们认为时间旅行需要利用“虫洞”的存在:

任何物质都不是彻底平滑没有空隙的,如果近距离看,一样会发现上面有小洞和裂痕,这是一个基本的物理法则,就连时间也是如此。

还有一种理论有关于量子力学,通过量子的传输与复制,帮助人们完成时空穿越的梦想,比如说在一分钟之内,利用量子传输的技术将你瞬移到月球之上。


虫洞的形成设想

不过不论是哪一种有关时间旅行的设想,都存在着许多无法解释的悖论。对于虫洞而言,当人进入这种狭小通道之后,是不是意味着人不仅可以向未来走还能朝过去的时间走呢?

如果有一个人在进入冲动之后,对着过去的自己开了一枪,那么现在的他还会存在吗?如果还存在的话,开枪的人到底是谁?

这种种无法解释的现象,不仅让群众疑惑不解,科学家对此也无法解释。因此,时间旅行大概只能存在于科幻电影当中了,长生不老的愿望也是,除非在未来人类的基因被改造或者进化。


时间旅行主题图片

天上一天,人间一年

通过前文的论述,相信大家都知道了这一说法只存在于神话传说中,或者说它实际是在玩一种“文字游戏”。以地球时间为参照物,去对比自转周期明显不同的月球时间或者是宇宙时间。

如果一直陷在这种思维误区中无法脱身,可能会有自己多活了好几十年的错觉,比如神舟十二号宇航员经历的为期90天的太空旅行。

按照这种说法,他们回到地球时,地球已经过去了90年。这里不禁要感叹一句,没想到大家都已经是百岁老人了,但是你打开手机看看日历,发现一切只是你的错觉罢了。


时间旅行主题图片

结语

宇航员在月球上一天的时间是655个小时,这是按照月球自转一周的周期规定的。宇航员返回地球,一天的时间是23小时56分,这是根据地球自转周期得出的。

这二者并不能放在传统“一天”概念中进行比较,因为本身参照物和参照的标准就完全不同。所以“天上一天,人间一年”的传说大家就当看个乐子吧。

千万不要信以为真,并觉得自己登上月球就能够延长寿命了,要知道时间对每一个人都是平等的。希望在未来,科学家们可以确定一种“宇宙时”。

它和世界时应用于地球一样,能够应用在全宇宙当中,这样在日后宇航员登陆火星等其他星球时,就可以根据“时区”确定那里的当地时间了,地月“一天”这种奇怪的对比也不会再出现。


月球上的宇航员

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