乘坐光速飞船穿越银河系需要多长时间?一瞬间还是18万年?


乘坐光速飞船穿越银河系需要多长时间?一瞬间还是18万年?


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乘坐光速飞船穿越银河系需要多长时间?一瞬间还是18万年?


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【乘坐光速飞船穿越银河系需要多长时间?一瞬间还是18万年?】最新的探索发现表明 , 银河系直径至少18万光年 , 而不是原来的10万光年 。 那么如果乘坐一艘光速飞船 , 穿越银河系需要多长时间呢?是一瞬间还是18万年?

按照计算公式 , 时间等于距离除以速度 , 很容易得到18万年的答案 。 但事实上并非如此 , 答案应该是一瞬间 , 不需要任何时间就能穿越银河系 。
这里不得不提到爱因斯坦的狭义相对论 。 根据狭义相对论 , 时间和空间都是相对的 , 速度越快时间就越慢 , 这就是时间膨胀效应 。 同时还会有尺缩效应 , 速度越快 , 距离就会越短 。 时间膨胀效应和尺缩效应是等价的 , 也是同时出现的 。
时间膨胀效应和尺缩效应都有公式可以清楚表达 。

从公式中可以看出 , 当速度无限接近光速时 , 时间就无限趋于零 , 同样地距离也无限趋于零 。
说白了 , 如果一艘飞船以光速飞行 , 就可以瞬间跨越任意距离 。 因为不管多远的距离对于飞船来讲都是近在咫尺 , 哪怕是宇宙的边缘也是如此 。
光速飞船不需要任何时间就能穿越银河系 , 哪怕穿越整个宇宙也是一瞬间的事情 。
往更深了说 , 飞船本身已经脱离了四维时空的束缚 , 最后不再是飞船 , 而是成为光子 。 对于飞船来讲 , 时间和空间都不存在了 。

但是对于地球上的观察者来讲 , 飞船仍旧需要18万年的时间才能穿越银河系 , 因为参照系的选择不同 , 就会造成完全不同的结果 。 就像在我们眼里 , 太阳光需要8分钟左右的时间才能达到地球 , 但是对太阳光自身来讲 , 不需要任何时间就能到达地球 , 因为光本身就没有时间概念 , 也没有空间的概念 。
当然 , 飞船的速度不可能达到光速 , 那么我们就假设飞船以亚光速穿越银河系 , 需要多长时间呢?
首先强调一点 , 18万光年是在人类眼里的距离 , 对于亚光速飞船来讲 , 由于速度非常快 , 尺缩效应就非常明显 , 银河系的直径就不再是18万光年 , 而是会更短 。 到底是多少呢?有尺缩效应公式可以计算:

通过公式可以计算出 , 当速度达到0.8倍光速时 , 距离L只有10.8光年 。 V达到0.99999999倍光速时 , 距离L只有25光年 。 速度越快 , 对于飞船来讲距离就越短 , 在我们眼里的18万光年 , 对于飞船来讲可能只有1光年甚至只有几米远 , 当然飞船的速度必须非常接近光速才行!

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