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飞船无尽接近光速遨游, 28年就能到达250万光年外的少女座星系
发布日期:2024-06-07 12:10     点击次数:110

看到这题目许多东说念主会感到不明。少女座星系距离地球250万光年,即等于光遨游到少女座星系也需要250万年,以无尽接近光速的速率遨游的飞船,怎样可能在28年内就到达少女座星系?

如实,光年是距离单元,指的是光遨游一年的距离。“光遨游一年的距离”指的是以地球为参照系来揣度打算的,也就是说,在东说念主类眼里,光遨游一年的距离就是一光年,其实这就是浮浅的距离揣度打算,速率乘以技艺,也就是光速乘以一年就是一光年。

然而光遨游一光年,并不需要一年技艺。两者并不矛盾,因为参照系的承袭不同。关于光来讲,是莫得技艺观念的,终点于光的技艺是静止的,这意味着光不错在刹那间遨游任何远方的距离。

不要说一光年了,就算是一千光年,一亿光年,光亦然短暂就概况到达,不需要任何技艺,因为光自己根底莫得技艺。

爱因斯坦的狭义相对论也标明了这点。速率越快技艺就越慢。当物体的速率无尽趋于光速时,技艺就趋于住手。这就是技艺推广效应或者钟慢效应。

速率影响的并不单是是技艺,还有空间。因为技艺和空间是一体的,是以速率对技艺的影响也会反应在空间上,具体来讲就是尺缩效应。技艺推广效应和尺缩效应是等价的,同期出现的。

还拿光例如子。关于光来讲,不但莫得技艺,也莫得空间。怎样剖析这句话。

刚才说了光莫得技艺,那么“光莫得空间”是什么兴味呢?就是说关于光来讲,不管多远的距离齐是近在目下,这亦然为什么光不错短暂遨游任何远方距离的原因,因为不管多远齐近在目下,一下就能到达。

也就是说,假定飞船能在刹那间达到光速,那么就在这刹那间,六合就来到了飞船眼前,不管多远的天体齐关于飞船里的东说念主来讲齐易如反掌。

光是个很稀疏的存在,它并不适用于相对论,因为相对论评释的是比光速低的宇宙,达到光速之后就不归相对论了。因为相对论的基本前提是四维时空,而达到光速之后,就莫得了技艺和空间,当然莫得了四维时空,是以相对论也就失效了。

虽然,无尽接近光速的速率仍旧不错用狭义相对论来评释。速率越快技艺就越慢,有技艺推广公式不错具体揣度打算技艺到底推广了几许。

表面上讲,当飞船的速率无尽接近光速, 技艺就趋于住手。虽然,岂论怎样飞船的速率是不成能达到光速的,因为跟着飞船速率加多,还会发达出质增效应,飞船的质料也会跟着加多。当飞船速率无尽接近光速时,质料也会无尽大,此时的飞船早就坍缩为黑洞了,根底不成能存在。

退一步讲,也莫得那么多的能量让飞船光速遨游,只可尽可能接近光速。

通过技艺推广公式,不错算出,当飞船的速率为0.999999倍光速时,念念飞往250万光年外的少女座星系,只需要约莫3600年技艺,这里的3600年是飞船里面技艺,并不是地球技艺。在地球上来看,飞船仍需要约莫250万年的技艺材干到达少女座星系。

并且,跟着飞船的速率越来越接近光速,飞船所需技艺就会越来越少。表面上只好飞船的速率弥漫接近光速,岂论多远的距离齐不错短暂到达。

但这只是表面上的分析,咱们还必须磋议本体经过。假定一艘飞船从地球启航飞往少女座星系,不成能短暂到达光速,确定有一个加快和延缓经过,前半程需要束缚加快尽可能接近光速,尔后半程需要束缚延缓。

而东说念主体能承受的加快度是有限的,频频情况下,一个g的加快度被以为是合理的,亦然东说念主类在地球上每天感受到的加快度,是以黑白常雅瞻念的。

科学家们作念过实际,极点情况下,东说念主类能在短技艺里承受10个g的加快度,但不成能长技艺承受这样高的加快度。尤其是飞往250万光年外的少女座星系,需要数年束缚加快,是以必须保证东说念主体弥漫的雅瞻念感和承受力。

要是以一个g的加快度让飞船束缚加快,然后在后半程以一个g的加快度束缚延缓,碰巧不错保证飞船到达少女座星系时速率为零。这样咱们只需要揣度打算以一个g的加快度遨游125万年所需要的技艺,然后再乘以2就是总技艺。

揣度打算经过并不是太复杂,虽然也不是浮浅的数学揣度打算,因为跟着飞船的速率越来越接近光速,必须磋议到技艺推广效应,恶果就是飞船遨游250万光年的距离只需要约莫28年技艺!

飞船用了28年到达了250万光年的少女座星系,而地球技艺仍是曩昔了250万年!



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