以光速离开地球一天再飞回来,地球会发生什么?

题中并未说明这“一天”的时间是哪个参考系里的 。按照题目“以光速离开地球一天再飞回来,地球会发生什么?”会有两种结果:

“一天”如果是光速离开地球这个人的时间,那么他返回地球后可能数亿年已经过去了,地球的变化可能是沧海桑田,甚至他可能是最后一个人类 。或者已经步入了太阳的红巨星时代,地球已经在太阳的肚子里了 。

“一天”如果是地球上的时间,那么一天后他返回地球,并不会有明显的变化,可能会比他的同龄人年轻一天而已 。那么为什么会产生这样的结果哪?

首先先声明一下,爱因斯坦的狭义相对论不允许有静止质量的物质达到光速,所以说光速飞离的不能使人只能是光子 。在这里假设无限接近光速飞离地球(理论上不越轨,技术上达不到) 。

爱因斯坦的狭义相对论有时间膨胀的推论,物质的运动速度会影响物质本身的时间流逝速度,运动速度越快时间流逝速度越慢 。如光子的速度为光速,那么它的时间流逝速度几乎为零,也就是时间是静止的 。

按照该理论如果人以无限接近光速飞离地球再返回用一天的时间,那么他的时间流逝速度几乎为零了,他的一天可能是地球上的万年、亿年、数十亿年 。但是如果是地球上的一天时间,那么对于接近光速飞离地球的人来说就是瞬间的事情,所以他会比同龄人年轻一天 。

以光速离开地球一天再飞回来,地球会发生什么?

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感兴趣的根据时间膨胀公式,可以简单的去计算一下 。0.99999999999.....99c,根据小数点后9个数的不同,你计算出的结果会让你大吃一惊,会有特别大的差距 。

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按照目前的认知水平和技术能力任何静止质量不为零的物体是不可能达到光速的,根据狭义相对论的质速公式m=m0/√1-(v/c)2(其中m0为飞船静止质量,v为飞船运动速度,c为光速),当v=c时,式子就变成1/0,质量m变为无穷大,所以是不可能达到光速的 。再者除非不是人坐飞船以光速离开地球,否则人在一天(飞船的时间)中加速到光速再减速到零再掉头返回加速到光速再减速到零是受不了的 。加速度几千个g,根据广义相对论的等效原理,这么大的引力把人压成饼了 。所以这个题根本就没意义,除非改成接近光速且不考虑加速过程,一上来就这个速,这样题才有意义 。
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我看到楼主们答的都挺好,计算回到地球后地球过了多少时间,这就是个“双生子佯谬”的问题 。

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根据接近光速的程度,有的算是两天,有的算是1万年,有的算是61286年……,我也就不再重复了 。我只补充一点思考:人真要达到光速会发生什么?这一点也是爱因斯坦一直想知道的 。实际上当人达到光速的那一刹那,在地球的观察者看来,飞船上的时间停止了,假设飞船真达到光速,那这个参考系时间也将停止,只不过这一点永不会到达,因为如果达到了,宇宙对于这个人来说就崩溃了,人将成为宇宙的主宰,宇宙的奥秘全在这人的掌握中,当然人已经脱离了宇宙普通时空的羁绊,人如果“这时”想起回到地球去看看,地球早已经不存在了,因为已经过了无限的年数了(由0.9999999……∞个9c到1c过程中地球过了无限时间),绝不仅仅是几万年的事 。
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所以宇宙是不允许你超过光速的,甚至等于光速也不行,你永远追不上光,你即使大于30万公里/秒的速度了也追不上光 。光对于你来说永远是光速 。

其他网友观点

首先要确定一点,不可能光速飞行一天,哪怕一秒也不行!不过既然是假设,那就一直假设来分析下去!

首先必须确认“离开地球一天”这里的“一天”是谁的时间,按照问题的描述应该是飞船上的时间,也就是说假如你以光速离开地球一天(飞船上的时间) 。不然如果是地球上的时间,问题问的就没有意义了,等于说地球过了一天会发生什么?这个大家都明白!

按照爱因斯坦的狭义相对论解释,以光速飞行的飞船上的时间静止了,注意这里的“静止”是相对的,也就是相对于地球上的时间,并不是说飞船上没有时间的概念了,只是地球上的人如果能看到飞船上发生的事情,会看到那里的时间静止了 。而对于飞船上的你来说,时间仍然在流逝,你不会因为时间的“静止”(相对静止)而长生不老!

也就是说,对于飞船上的你来说,如果你只留意飞船内部发生的事情,你不会感觉到时间静止,事实上你的感受与在地球上的感受并没有太大的区别 。而只有你重新返回地球以后,对比地球上的时间,你才能真切地感受到你的时间确实变慢了 。

明白了这点,就会感觉到一个矛盾的存在 。那就是对于地球上的人来说,他们永远等不到飞船上的你度过一天,因为对于他们来说,你的时间静止了 。你度过的每一分每一秒对于地球上的人来说都是无限长的时间!

所以,你将永远回不到地球了,如此推论下去,你也将回不到宇宙了,也就是说再你以光速飞行的那一刻起,你将不再属于出发时所在的宇宙 。那你会在哪里呢?

很明显,你本身就是宇宙的一部分,所以如果你回不到宇宙里,意味着你将不复存在!

这也意味着一开始的假设是错误的!

有人可能会说,以光速飞行或者超光速飞行会到达更高维度的世界或者穿越时空,但目前看来,这样的想法只是猜测和想象,只是属于科幻领域!

【以光速离开地球一天再飞回来,地球会发生什么?】您说呢?

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