愛因斯坦的相對(duì)論提出了時(shí)間膨脹效應(yīng),認(rèn)為時(shí)間會(huì)隨著速度的增加不斷變慢,當(dāng)速度達(dá)到光速的時(shí)候,時(shí)間也會(huì)停止。 當(dāng)然,我們也知道,有質(zhì)量的物體是無(wú)法達(dá)到光速的,只能不斷向光速靠近,于是這里產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)題:相對(duì)正常速度的參考系下,時(shí)間流速會(huì)隨著速度的增加而不斷變慢,那么現(xiàn)在我們乘坐一艘速度達(dá)到了0.9999倍光速的飛船,在宇宙中航行一年,地球過(guò)去了多久? 可能很多人會(huì)說(shuō),既然速度越快,時(shí)間越慢,可為什么我們乘坐飛機(jī)航行前后,并不會(huì)感覺(jué)到時(shí)間有變慢?正是我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)中無(wú)法感覺(jué)到時(shí)間的變慢,所以很多人都會(huì)懷疑相對(duì)論提出的時(shí)間膨脹效應(yīng),認(rèn)為時(shí)間隨著速度的變化而變化是不正確的。 可事實(shí)上,越快的速度時(shí)間越慢已經(jīng)是一個(gè)被證明的現(xiàn)象,在現(xiàn)實(shí)生活中,想要看到現(xiàn)象只能通過(guò)一些先進(jìn)精密的儀器,因?yàn)樗俣炔粔蚩?。只有人造衛(wèi)星在地球軌道高速運(yùn)行的時(shí)候,才能夠看到一些速度影響時(shí)間的差異。 相信很多朋友都知道衛(wèi)星導(dǎo)航,導(dǎo)航衛(wèi)星上的時(shí)間跟我們的時(shí)間是同步的,而實(shí)際上這個(gè)時(shí)間同步是經(jīng)過(guò)校正之后的結(jié)果。人造衛(wèi)星的時(shí)間跟地球的時(shí)間是不同步的,有著一些微小的差異,這就是速度帶來(lái)的影響。所以人造衛(wèi)星發(fā)射成功后,還要根據(jù)時(shí)間膨脹效應(yīng)對(duì)這個(gè)時(shí)間進(jìn)行校對(duì),這樣才能夠跟地球時(shí)間實(shí)現(xiàn)同步。 速度越快,時(shí)間越慢,這是不用懷疑的事實(shí),可是想要真正體驗(yàn)到巨大的時(shí)間差異,并不是那么容易做到的事情,需要物體的速度非常高,這個(gè)速度要不斷向光速靠近,也就是亞光速飛行。 只有亞光速飛行產(chǎn)生的時(shí)間差異才會(huì)比較明顯,才會(huì)有天上一年,地上一年這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)。當(dāng)然亞光速也是分為很多個(gè)級(jí)別,越是無(wú)限靠近光速,那么產(chǎn)生的時(shí)間差也就會(huì)越大,那么0.9999倍光速會(huì)產(chǎn)生多么巨大的時(shí)間差?以這個(gè)速度在宇宙中航行一年,地球會(huì)過(guò)去多久? 0.9999倍光速已經(jīng)十分接近光速,或許在很多人看來(lái),以這個(gè)速度在宇宙中航行一年,那地球至少也要過(guò)去數(shù)千年或者數(shù)萬(wàn)年,那么事實(shí)真的如此嗎? 我們不用懷疑以0.9999倍光速在宇宙中航行,地球產(chǎn)生的巨大時(shí)間差異,這個(gè)時(shí)間膨脹效應(yīng)是非常明顯的,當(dāng)然也沒(méi)有人們想象的那么夸張。事實(shí)上,根據(jù)目前科學(xué)家的研究認(rèn)為,0.9999倍光速能夠產(chǎn)生的時(shí)間差大約是百倍左右。 也就是說(shuō),我們乘坐0.9999倍光速的飛船在宇宙中航行一年,地球?qū)⑦^(guò)去百年左右,這個(gè)時(shí)間差并沒(méi)有我們想象的那么夸張,如果只是0.999倍光速飛行,那時(shí)間差可能只能70年左右,如果是更小的0.9倍光速飛行,那時(shí)間差就更小了,可能只有幾倍。 由此可見,我們想要體驗(yàn)到那種時(shí)光穿越的明顯差異,至少也需要將飛船的速度提升到0.9倍以上,越是接近光速,時(shí)間就會(huì)變得越慢。看到這里,或許很多人對(duì)未來(lái)充滿了幻想,期望著有一天人類能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的速度,從而讓我們穿越到未來(lái)的時(shí)空。 那么人類能夠做到這里的時(shí)空穿越嗎?或許不大可能,根據(jù)目前科學(xué)家的研究,亞光速雖然是人類未來(lái)要減半的一個(gè)速度,但是要實(shí)現(xiàn)0.9倍以上這樣的亞光速飛行,或許根本就無(wú)法做到。 物體的速度之所以只能無(wú)限接近光速,那是因?yàn)橛徐o止質(zhì)量的物體在不斷加速的過(guò)程中,質(zhì)量會(huì)變得越來(lái)越大,而無(wú)限接近光速,需要一個(gè)無(wú)限的質(zhì)量,同時(shí)也需要無(wú)限的能量。而人類的科技不斷如何努力發(fā)展,也不可能做到這種無(wú)限能量的供應(yīng)。 所以,物體的速度即使實(shí)現(xiàn)了亞光速飛行,程度也是非常有限的,科學(xué)家研究后認(rèn)為,我們?nèi)祟愖疃嘁仓荒軐?shí)現(xiàn)三分之一的光速,再高的速度很難實(shí)現(xiàn),這跟技術(shù)沒(méi)有太大的關(guān)系,是宇宙規(guī)律的一種體現(xiàn)。 若是只能實(shí)現(xiàn)三分之一光速,那么產(chǎn)生的時(shí)間膨脹效應(yīng)就會(huì)非常有限,即使以這個(gè)速度在宇宙中航行一年,時(shí)間變慢也非常有限,無(wú)法實(shí)現(xiàn)讓我們期望的時(shí)空穿越。 看到物體的速度只能實(shí)現(xiàn)亞光速,不少人對(duì)于人類探索宇宙的未來(lái)也非常沮喪,要知道浩瀚的宇宙可是以光年為基本單位,即使是光速在宇宙中也只能算是龜速,而我們的速度也光速都無(wú)法達(dá)到,如何去探索浩瀚的星空? 其實(shí)這一點(diǎn)我們也不要擔(dān)心,愛因斯坦的廣義相對(duì)論同樣給我們指明了另外一條方向,那就是利用時(shí)空的扭曲。我們都知道,大質(zhì)量的天體會(huì)對(duì)宇宙空間產(chǎn)生扭曲效應(yīng),質(zhì)量越大這種扭曲效應(yīng)越明顯,在中子星和黑洞的附近,時(shí)空扭曲是非常厲害的,這里的時(shí)間流速也會(huì)非常明顯。 時(shí)間扭曲會(huì)產(chǎn)生時(shí)空速度,這個(gè)速度不受光速的限制,要知道時(shí)空本身就是沒(méi)有質(zhì)量的,它是一種抽象化的事物。相信很多朋友在科幻電影中看到曲率引擎這種超光速空間跳躍模式,它就是利用了時(shí)空扭曲實(shí)現(xiàn)了超光速飛行。 可能有朋友會(huì)說(shuō)了,時(shí)空引擎的超光速飛行不是違反了愛因斯量的相對(duì)論嗎?其實(shí)它們二者是兩個(gè)概念,并不沖突。曲率引擎模式的超光速飛行,應(yīng)用的是時(shí)空曲率,讓空間本身實(shí)現(xiàn)超光速流動(dòng),從而帶動(dòng)飛船進(jìn)行超光速穿梭。 這樣就可以避免光速移動(dòng)需要無(wú)限能量的難題,而且也可以輕松超光光速,這是人類未來(lái)探索宇宙,進(jìn)行星際航行的一個(gè)希望。當(dāng)然,曲率引擎這種模式目前還處于理論設(shè)想中,想要真正實(shí)現(xiàn)還需要漫長(zhǎng)的道路要走,看到這里,我們不得不說(shuō)愛因斯坦的偉大。 愛因斯坦的廣義相對(duì)論,讓我們了解了時(shí)空扭曲這個(gè)現(xiàn)象的存在,有了這個(gè)方向的指引,我們才能夠找到突破光速的一種方法,才有希望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)星際航行,由太陽(yáng)系走向銀河系,由銀河系走向宇宙。 |
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來(lái)自: 宇宙時(shí)空探索 > 《待分類》