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时间对于我们每一个人来说都非常的重要 , 从小我们就知道一寸光阴一寸金 , 寸金难买寸光阴 , 时间对于每一个人来说都是宝贵的 , 因为时间就代表了生命 , 时间到底是什么?这是值得人类思考的问题 , 在经典的物理框架中 , 时间是没有箭头的 , 这就类似我们看电影 , 无论你从前看还是从后看都是一样的 , 而我们人类所认为的时间其实就是地球自转和公转所产生的 , 而我们的宇宙就等于时间加上空间 , 曾经伟大的物理学家爱因斯坦认为 , 时间的流逝和光速有关系 。
光是恒星发出的 , 我们的太阳就是一颗恒星 , 太阳从诞生以后就开始不断地释放热量 , 到现在为止 , 太阳已经燃烧了50亿年之久 , 光速是人类现在已知宇宙中最快的飞行速度 , 光速大约是每秒30万千米 , 这个速度对于人类来说非常快 , 在爱因斯坦的相对论中提到 , 如果人类的飞行速度能够无限接近光速 , 那么时间就会变得越来越慢 , 当人类的飞行速度达到光速时 , 时间就会停止 , 如果按照爱因斯坦的理论 , 那么如果我们乘坐一架光速飞船在宇宙中飞行一分钟 , 地球上的时间过去了多久呢?
根据爱因斯坦提出的理论我们能够知道 , 任何有质量的物体 , 它的飞行速度都没有办法达到光速 , 只能够无限接近光速 , 目前只有光子能够达到光速 , 因为光子在静止的时候是没有质量的 , 那么为什么有质量的物体无法达到光速呢?根据爱因斯坦的质能方程式E=MC^2我们能够知道 , 在这个方程式中 , M是质量、E是能量 , 这个方程式告诉我们 , 物质的质量越大 , 它包含的能量就越大 , 这也表明了物质越重 , 它运动产生的能量就越大 。
比如说一个人以每小时100英里的速度扔东西 , 那么它的质量会增加0.000000000002克 , 虽然说这个质量的增加很小 , 但是随着速度越来越快 , 质量的增加会越来越大 , 当物体的飞行速度无限接近于光速时 , 那么它的质量也会变得越来越大 , 经过科学家的计算 , 一个14克的东西 , 在以百分之90的光速飞行时 , 它的质量会达到36吨 , 如果说一个物体的飞行速度达到光速 , 那么它的质量会变得无限大 , 在物理学上 , 根本就不存在无限大物质 , 所以任何有质量的物体都无法达到光速 。
既然接近光速 , 时间就会变慢 , 那么如果我们乘坐一架光速飞船在宇宙中飞行 , 一分钟后回到地球 , 地球上的时间过去了多少呢?可能很多人认为地球上的时间只过了一分钟 , 如果你真的这么想 , 那么你就错了 , 在爱因斯坦的狭义相对论中表示 , 时间和空间不仅仅是相对的 , 它们其实是一个整体 , 所谓的时空是不可以分割的 , 当速度越快时 , 时间的流逝就会越慢 , 同时空间也会缩短 , 这就是时间膨胀效应和尺缩效应 , 根据爱因斯坦的这个理论 , 我们就能够计算出我们乘坐亚光速飞船飞行所用的时间 。
根据时间膨胀效应公式我们能够得出 , 当飞船的飞行速度达到光速的0.9倍时 , 时间膨胀效应会慢2.29倍 , 当飞船的飞行速度达到光速的0.99倍时 , 时间膨胀的效应会慢7倍 , 当飞船的飞行速度达到光速的0.9999倍时 , 时间膨胀的效应会慢70倍 , 当飞船的飞行速度达到光速的0.999999999999999倍时 , 时间膨胀的效应会慢707万倍 。 根据科学家的计算 , 如果一艘飞船达到了0.99999976光速时 , 飞船上的一分钟 , 实际上地球上已经过了一天的时间 , 但是对于飞船内部的人来说 , 他们只过了一分钟 。
而这种时间比例会在接近光速额的时候大幅度增加 , 当飞船的飞行速度达到0.9999999999982光速时 , 飞船上的一分钟 , 地球上已经过去了1年的时间 , 这就类似神话故事中 , 地下一年 , 天上一年的说法 , 当飞船的速度达到光速的0.99999999999999999999时 , 地球上可能 已经过去了几万上或者更长的时间 , 简单来说就是飞船的飞行速度越是无限接近光速 , 飞船上的时间就会过得越慢 , 有可能等你再次回到地球的时候 , 地球已经不在了 。 根据科学家的研究 , 太阳的寿命一共是100亿年 。
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