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    假如以光速離開地球,一小時后立馬光速返回,地球狀態如何?

     炫葉楓雪 2019-05-20

    這只能是一個思想實驗。因為有靜止質量的物體是無法達到光速的,質子這么微小的物質都無法達到,人類更無可能。

    理論上,一旦進入了光速的物質,在它們那個慣性系里,時空就縮小到了一個0點,時間就處于停止狀態。他們并沒有癡呆,一切感覺正常。

    這樣時間只能以觀測者參照系來計算,就是在地球上看的人計時2小時。如果飛船里的人按照地球時間把控1個小時去1個小時回,他自己感覺還沒有開始呢,就回來了。

    而地球上的人作為觀測者參照系,會看到這個人兩個小時回來了,但由于光速太快,觀測者只會看到這艘飛船突然消失,突然又在原地出現。當然這是不考慮加速和減速過程,這種飛行是完全不存在的。

    乘飛船飛行的人因為沒有消耗時間,所以會比地面的觀測者年輕了2個小時。

    這就是所謂的尺縮鐘慢效應,也叫時間膨脹效應。在狹義相對論中,在不同的速度參考系,人們對時間的感覺是一樣的,時間依然一分一秒的流逝著。

    但不同的參照系時間是不同的,速度越快的參照系中時間就過得越慢,但這種慢是相對低速系觀測者而言,他自己并不能覺察,只有兩個參照系會合后,才會發現一個更老了(低速系),一個年輕些(高速系)。

    但這種差異只有在接近光速時才明顯,在一般的速度中很能覺察。比如一個人一生都在飛機飛行中度過,理論上他會比在地面沒坐交通工具的人要年輕,但這個年輕差距只有不到1秒鐘。

    時間膨脹效應已經被科學家精確的驗證。

    在德國達姆斯塔市研究重離子的GSI亥姆霍次中心,物理學家們用鋰離子做了兩個“時鐘”,一個移動時鐘,一個靜止時鐘。

    物理學家們通過將鋰離子加速到光速的三分之一,制作了移動時鐘,沒有移動的鋰離子就相當是靜止的時鐘。然后通過測量兩個“時鐘”的電子在不同能級之間的跳躍,對比兩個“時鐘”所測得的數據,就精確的得到了時間膨脹的數據。

    這個成果比過去研究精確度提升了50-100倍,又一次證實了狹義相對論關于時間膨脹理論的無比正確。很多國家的實驗室都做過這種類似的實驗,國際空間站上也通過太空原子鐘群體實驗對這個理論進行精確的驗證。

    時間膨脹效應已經運用到了各種科學技術的開發中和我們的日常生活中,沒有這個理論,我們的生活將變得很不確定。

    全球定位系統(GPS)衛星實際上就是軌道上的時鐘,在GPS軟件分析導航信息時,必須把極小幅度的時移考慮在內。每個 GPS 衛星時速為 1.4萬千米,根據狹義相對論,它的星載原子鐘每天要比地球上的鐘慢 7 微秒。

    只有根據狹義相對論理論對這種時移進行精確的調整,我們今天的定位系統和天上人間的時間才能夠得到統一,我們的手機定位和導航才能夠精準,否則就會失之毫厘謬之千里。

    尤其在星際遠航中和太空觀測中,時間膨脹效應具有更重要的意義,如果忽略掉了這個因素,所有的數據將謬誤百出。

    現在一些人拿著反智反科學當聰明,不但否認狹義相對論,否定時間膨脹效應,甚至否認時間的存在,他們連時空是個啥東西都沒有一個概念,就敢反對相對論,實在是可笑可悲可憐可惡。

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