首先给出答案:倘若你真的实现了以光速飞行,那么你将永远无法再回到地球。
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原因在于,即便你自身所经历的时间仅仅过去了一分钟,地球却早已消失不见。不仅地球,整个宇宙都可能已不复存在。这就意味着,你不得不飞出这个宇宙,至于飞向何方,我们一无所知,但可以确定的是,那与当下的宇宙毫无关联。
然而,你存在的根基正是这个宇宙,你本就是宇宙的一部分,宇宙若消逝,你自然也无法存在。如此一来,矛盾便凸显出来,从这个角度分析,想要实现光速飞行并不现实。
实际上,从科学层面深入剖析,你也无法真正达到光速,只能无限趋近光速飞行。当你无限接近光速飞行时,若想继续加速,所需的能量将趋于无穷大,甚至整个宇宙的能量都不足以支撑。
为何会出现这样的情况呢?这需要从光的特殊性质说起。在我们传统的思维认知里,速度是相对的,必须依托参照系才有实际意义。例如,我们开车时,仪表盘上显示的车速,实际上是以地面作为默认参照系得出的。
但是,伟大的麦克斯韦方程组推导出了一个能够计算光速的公式。令人惊奇的是,这个公式中并未提及参照系,光速仅与真空的介电常数和磁导率相关,与参照系无关。
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正是对麦克斯韦方程组的深入钻研与痴迷探索,给了爱因斯坦灵感。爱因斯坦大胆提出了光速不变原理,强调光速具有绝对性,无需任何参照系。也就是说,光速与任何速度叠加后,其结果依然是光速。
“光速不变原理” 这一基础前提,正是狭义相对论诞生的基石。随后,科学家们的一系列发现验证了 “光速不变原理” 这一前提的正确性,其中著名的 “迈克尔逊 - 莫雷实验” 就是有力的证明。
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狭义相对论指出,我们固有思维中认为 “时间和空间是绝对的” 这一观点其实是错误的。时间和空间是相对的,它们都会随着速度的变化而发生相应的改变。其实,理解 “时间和空间是相对的” 这句话并不困难,只要你能接受 “光速不变原理” 即可。
因为在不同参照系下,观察到的光的速度始终保持一致。参照系不同(即运动状态不同),却都能得到相同的光速,这就表明,必然有其他事物会随着参照系的变化而改变,以此来确保光速的绝对不变。而这里的 “其他事物”,正是时间和空间。
狭义相对论表明,时间和空间不仅是相对的,而且它们是一个不可分割的整体,也就是所谓的 “时空”。速度越快,时间流逝就越缓慢,同时空间也会相应缩短。这便是狭义相对论中的 “时间膨胀效应”(钟慢效应)和 “尺缩效应”。时间膨胀和尺缩效应是同时出现的,它们是平行关系。因为时间和空间本就是一体的,所以这两种效应必然同时发生。
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利用上述时间膨胀公式,我们能够轻松计算出,当我们乘坐飞船以亚光速飞行时,飞船上的时间究竟会变慢多少。
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当飞船速度达到 0.99 倍光速时,飞船飞行一分钟,地球上大约已经过去了 70 分钟!若速度提升至 0.999999 倍光速,飞船飞行一分钟,地球上则大约过去了 120 个小时!如果速度更快,无限接近光速飞行,飞船上的时间将会趋于停止,而地球上的时间却会无限加速流逝。最终就会出现文章开头所描述的那种情况,飞船上的一分钟,在地球上已经过去了无限长的时间,地球早已灭亡!
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