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壽命制約了人類進行長距離的星際航行?其實在光速飛船上的宇航員是感覺不到時間流逝的

自從人類發現了宇宙的存在開始,星際航行就一直都是人類的夢想,因為只有進行長距離的星際航行,我們才能夠切實了解到未知的宇宙空間,才有希望窺探這個宇宙的本來面目。雖然星際航行是一個美好的夢,但是如果要讓這個夢成真,卻要面臨很多棘手的問題,比如遙遠的星際航行需要無限接近光速的宇宙飛船,除此之外,人類還受到自身壽命的制約,因為即使是以光速飛行,宇宙空間也過於廣闊了,要去往遙遠的地方仍然需要幾十年,幾百年,甚至於上千年的時間。而人顯然沒有辦法活得那麼長。

這麼說,人類就沒有辦法進行星際航行了嗎?不然,其實關鍵的問題還在於速度,因為只要擁有了光速飛船,壽命就不再是制約的條件。因為光速飛船內部的宇航員是感覺不到時間的流逝的。在一般的常識之中,我們通常會認為空間是相對而言的,而時間則是絕對的。但是如果你有了解過狹義相對論就會發現,不論是空間還是時間,實際上都是相對而言的。而唯一恆定不變的只有光速。假設有一艘光速飛行的宇宙飛船,那麼對於宇宙飛船外部的觀察者和宇宙飛船內部的宇航員來說,飛船的速度都是恆定不變的。

既然飛船的運行速度不變,那麼宇宙飛船內部和外部的時間就會發生變化。對於光速內部的宇航員來說,無論飛行多遠的距離,時間都不會流逝,因為光速的飛行是一個極端的例子。這似乎讓人覺得有些難以理解。那麼我們可以將這個例子改變一下,比如我們的宇宙飛船並不是光速的,而是無限接近光速的。事實上這也比較符合事實,因為有質量的物體是不可能實現光速的。那麼對於一艘無限接近光速的宇宙飛船來說,飛船上的的時間是怎樣的呢?我們可以通過公式輕鬆的計算得到結果。就假設宇宙飛船外部的人經歷了一年的時間吧。

那麼此時對於宇宙飛船內部的人而言,大約只過了58秒左右,還不到一分鐘。因為相對而言,宇宙飛船內部的人的時間變慢了,這就是著名的鐘慢效應。我們常說要去往太陽系外最近的比鄰星需要4.2年的時間,而這只是以地球上的觀測者為參考系而言的,但是對於宇宙飛船內部的宇航員來說並不是這樣,如果以光速飛行,他根本不需要花費任何時間就能夠到達比鄰星。而如果他駕駛的是一艘無限接近光速的飛船,比如速度可以達到0.9999光速的速度,那麼他到達比鄰星,大約只覺得過了4分鐘左右。

所以說,對於駕駛亞光速宇宙飛船的宇航員來說,壽命並不是問題,唯一的問題是,當他覺得花費了一年的時間進行了一次遙遠的往返飛行之後,那麼地球上的指揮官恐怕已經換了好幾代了。所以說速度是人類要進行遙遠星際航行唯一需要解決的問題,不過要實現亞光速飛行還有漫長的路要走。而光速飛行則是無法實現的,因為有質量的物體達到光速,質量會變得無窮大,而無窮大的質量需要無窮大的能量來加速,而我們顯然不可能擁有無窮大的能量。你認為根據狹義相對論,上面對於鐘慢效應的講述是否正確呢?你是否認同呢?


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