用爱因斯坦相对论解读《太空旅客》的内容设定,文科生请谨慎观看( 三 )

用爱因斯坦相对论解读《太空旅客》的内容设定,文科生请谨慎观看

首先根据公式我们可以算出阿瓦隆号飞船在不同的速度下,飞船与地球的时间差距。

飞船速度在0.5倍光速时,地球与飞船上的时间差为1.15倍,也就是说飞船上经过1小时,地球上就会过1小时9分钟。

为0.6倍光速下时间差距为1.25倍。

0.8倍光速下时间差距为1.66倍。

0.9倍光速下时间差距为2.29倍。

0.99倍光速下时间差距为7倍。

0.999倍光速下时间差距为22倍。

0.9999倍光速下时间差距为70倍。

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所以想要实现《太空旅客》中阿瓦隆号飞船仅用32年时间抵达36光年的大角星,而且还要不违背相对论中提到的永远达不到光速的这一前提,那么阿瓦隆号飞船就要平均以0.75倍光速飞行就可以完成。首先大角星距离地球36亿光年,阿瓦隆号飞船以0.75倍光速飞行,大约需要48个地球年就可以抵达,再根据上面提到的时间膨胀公式计算出来的时间差,0.75倍光速下地球与飞船上的时间差大约是1.52倍,所以阿瓦隆号飞船在抵达大角星时,阿瓦隆号经历的时间为31.58个飞船年,而电影中飞船经过大角星的时间就是飞船离开地球的31年到32年之间。

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