如果我用三年去五光年以外的星球,我應該用多快的速度?

時間 2021-06-03 16:48:02

1樓:

可以理解的是,在這個世界上大部分人對於相對論的理解是有一點偏差的。

比如說,很多人認為既然光速是有限大的,那人的生命又有限長,就意味著人類的科技不管怎麼發展,都會被困在乙個很小的範圍內。(人的壽命*光速)

這種說法其實是不正確的,因為它使用的是常識性牛頓的時空觀強行加入光速有限的準則。而其實這兩者是矛盾的。

現在來說明這個問題,假設我們在乙個非常非常好的道路上使用乙個非常非常完美的汽車開車,我們的車速已經和光速差不多了,然後我們踩油門,那麼會發生什麼?

難道你的汽車的汽油會白白的浪費掉然後汽車的所有物理量都沒有變化嗎?

這能量不守恆啊。就算我用相對論的說法,你能動張量也不守恆吧。

即使在速度接近光速下,「加速」這個動作也必定是可以執行的,物理定律總不能阻止我們踩油門對吧。只是當速度不停的接近光速的時候,踩油門的結果和我們平常是不太一樣的。

當你在接近光速下踩油門的時候,你的汽車的速度計顯示的速度並不會提高,但是你發現你的目標距離你的距離將會變短,本來看著非常遠非常小的目的地會變大變亮。對於你自己來說,你到達目的地的時間,是會變短的。

這就是相對論的結論,或者說,光速不變導致的結論。

題主的問題可以被很容易的計算出來,如果題主20歲出發,想要23歲到這個星球,不考慮加速過程和剎車過程,需要0.8倍的光速。(如果有人想知道具體演算法可以搜尋洛倫茲收縮)

當然了,這一切的前提條件是,題主說的是「我用三年時間」。因為實際上,題主到達目的地的時候,題主在地球上的朋友們親人們,他們的時間過去了五年多,只是題主在這個飛船上只活過了三年的時間,題主身上的細胞也都只老了三年,這一切都是只考慮題主自己而已。

——————乙個更加深入的補充

當然這一切,都是只考慮到乙個勻速行駛的人經過目的地的這種最基本的相對論情況,因為這樣只需要乙個慣性參考係轉換到另乙個慣性系,而實際上,由於在實際情況下啟動加速和剎車是必要的,因此實際計算涉及到一些非慣性係的轉換過程。這方面的具體問題,可以參見

Twin paradox - Wikipedia

當然如果你看不懂英文,那麼你就可以不去看它。因為並不是多麼重要。

請不要翻牆看這個詞條的中文頁面,因為那個頁面被編輯的不夠好,或者更直白點說,上面的東西就是大學物理上抄過去的。

2樓:山風響空谷

3年的時間去5光年外,299792458m/s,×一年等於31535992s,速度等於距離除以時間,5光年是長度單位,5×31535992×299792458÷3×31535992=5×299792458÷3=499654096.66666m/s光速的499654096.66666÷299792458=1.

66666666666 需要速度是499654096.66666m/s

大概是1.666666666666倍光速,超光速幾乎不可能的

你是否願意用三年的痛苦(巨大的痛苦)去交換乙個成熟心態甚至看破人生。?

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