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人類如果可以進行光速飛行,跨越三百萬光年的距離需要多久?

儘管以我們人類的技術是不可能達到的,但一而再、再而三的提出了光速甚至超光速的問題,表達了我們對速度的終極追求,那麼我們也不能讓大家破滅了這個希望,就假定能達到光速的前提下,來做個計算,三百萬光年需要飛行多久!

300萬光年大概約為百萬秒差距少一點,這個這個尺度上,宇宙的膨脹增加了約73.2(KM/s)MPc左右,當然這個對我們計算時間上是有一些差距的,或者也可以忽略宇宙膨脹的速度不計。

T為飛船上時間,T"為地面時間,V為速度,C為光速,很簡單幾乎目測就可以算出飛船時間為0,沒錯,光速飛船上的時間處於停滯狀態,因此距離多遠對飛船時間並無什麼影響,因此無論是否計算宇宙膨脹的距離,飛船的時間都是不會變的。

地面時間就有一些區別了,T=L/C=300萬年,那麼當300萬年後到達那個位置時,這個目標已經不在那裡了,我們計算下膨脹了多少距離

L=HT=73.2×3000000Y×365D×86400S=6925305600000000/1光年=732光年

當然上文忽略了膨脹後距離增加之後速度增加的問題,如果有興趣您可以把這個也加進去,但差距不會太大。

合計T=T1+T2=3000000+732=3000732年!

地面人員則看到光速飛船到300萬光年外的星系總共花了3000732年,如上計算應該不難,您可以自行計算看看是否有出入!

歐洲的大型強子對撞機上的實驗即是採用相對運動的兩束質子流對撞。

質子流在內部加速示意圖

兩束質子流碰撞示意圖

但即便我們如何加速,兩束質子流的相對速度都無法超過光速,即便是LHC這樣的大型強子對撞機也無法將質子流加速的光速,那麼兩束低於光速的質子流最終的相對速度依然小於光速。

最終速度計算如上圖公式,u為物體1速度,v為物體2速度,C為光速,V為相對速度,這個公式的最終結果可以無限趨向與光速或者等於光速,但不會超過光速!但只要有一個物體達到光速,那麼此計算結果即為光速!

因此不需要考慮LHC內存在超光速現象,這從理論上就不支持,各位還抱有希望嗎?

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)


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