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搭乘光速飛船從地球出發,遨遊10分鐘後返回,地球過了多久?

引言:在科技的幫助下,未來,人類是否有望研製出近光速飛行器?若搭乘飛行速度無限接近於光速飛行器遨遊宇宙10分鐘,返回地球時是否還能看見曾經的親朋摯友?

傑出物理學家愛因斯坦曾提出著名的鐘慢效應,鐘慢效應也被稱作時間膨脹理論,該理論指出,事物運動速度越快,事物所經歷的時間的流逝速度便越慢,當事物運動速度無限接近光速時,它所經歷的時間可近似看作靜止。

該理論被提出之初,科學界內充滿質疑的聲音,許多研究學者紛紛反駁愛因斯坦,表示時間是一個很神秘也很強大的物質,它可能會受空間引力、空間能量等因素的影響,但事物的運動速度無法影響與改變時間。在三維空間內,時間凌駕在眾事物之上,時間能控制生物,但生物不能反過來調控或影響時間。

面對外界質疑,愛因斯坦團隊一直堅持自己的立場,從未動搖。後來,隨著社會的發展及科技的進步,人類對時間和速度有了更深入的認識。許多科學家漸漸意識到,愛因斯坦所言或是正確的,因為根據狹義相對論來看,時間和速度都是一個相對概念,宇宙內不存在絕對時間也不存在絕對速度,界定時間與速度都需有參照物作為輔助。那麼,愛因斯坦所提出的鐘慢效應,應是以地球及地球內的事物為基礎參考物。

為了更好地與眾人分享愛因斯坦的思想成果,科研人員還曾就鐘慢效應進行了進一步解釋與說明。科研人員表示,在理解深奧的鐘慢效應之前,我們需選好兩種參照物,一種是身在飛行器內的事物,另一種則是置身飛行器之外的事物。當這架飛行器以接近光速的速度前行時,對於置身外部的事物來說,它宛如一道亮光,瞬間便消失不見,而對於身在飛行器內部的事物來說,飛行器只是在快速行進。

因為飛行器飛行速度極快,身在其中幾乎感受不到時間的流逝,所以處在飛行器內的人會近似地認為時間沒有流動。而處在外部的人的感受是截然不同的,他們處在一個運動速度相對緩慢的區域內,由於其中存在極大的速度差,飛行器內所經歷的一秒,對於身在外部的人們來說,可能是一年、十年甚至更久。因此,從相對、參照的角度來分析,愛因斯坦所言不無道理。

說到這,有讀者或許想問,若未來有機會搭乘近光速飛船,乘上近光速飛船到太空中遊覽10分鐘後再返回地球,原本生活在地球上的親人或朋友是否已變得衰老?

科學家曾以狹義相對論和鐘慢效應為基礎,估算了時間縮短倍數。運用時間縮短倍數進行分析,我們可以知道,當事物飛行速度達80%光速時,時間縮短約1.66倍;當飛行速度達到90%光速時,時間縮短約2.29倍;當飛行速度達99%光速,時間縮短倍數為7;而當飛行速度達99.9999%光速即無限接近於光速時,時間縮短倍數達707萬。換句話來說,當事物運動速度無限接近於光速時,事物運動一分鐘,地球上已過去13.44年。若事物運動速度能達到或超越光速,它所經歷的一分鐘,相當於地球上的15年、20年甚至更久。

所以,未來,若我們有機會搭乘近光速飛船遨遊宇宙,哪怕出遊時間僅是短短10分鐘,返回以後,我們可能再無機會見到我們的家人或朋友,他們或早已去到另一個或美好或黑暗的世界。說到此,你有什麼想法呢?你還十分憧憬光速飛行嗎?

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