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一个人乘坐速度近光速飞行一分钟后返回地球还能见到家人吗?

先说答案,一个人乘坐接近光速的飞船飞行一分钟后回到地球不能见到他的家人。下面分几种情况讨论。关键的问题是这1分钟是哪个参考系的时间以及飞船接近光速的程度。

如果这1分钟是地球的时间

按道理讲,这个人应该能看到自己的家人,毕竟才过了1分钟,地球上的家人并没有老去。但这个人为了在地球的1分钟时间内赶回来,他必须在不到1分钟的时间(他自己的时间)内完成从静止到近光速的加速、掉头和从近光速到静止的减速返回等一系列动作,加速度大的惊人,至少△V/△t=1000000米/秒²,

一个人乘坐速度近光速飞行一分钟后返回地球还能见到家人吗?


飞船推进器对飞船和人的压力足以把飞船和人压的粉碎,这个人是见不到地球的家人的。当然如果这人不死,是会看到家人的,因为家人并没死去。

如果这1分钟是近光速飞船的时间

实际上也一样,近光速飞船在1分钟的时间内完成从静止到近光速的加速、掉头和从近光速到静止的减速返回等一系列动作,加速度也大的惊人,与上一种情况的区别就是:完成这些动作,一个是不到1分钟,一个是1分钟,差别可以忽略不计。这个飞船仍会粉身碎骨,那后面的事都谈不上了。当然和上一种情况还有的一个区别就是:如果这人不死,并且在1分钟内剩余下的很少一点时间(当然是飞船的时间)内以极为接近光速的速度飞行,那这个人回到地球时,地球上过去的时间不是1分钟,而是大于1分钟,也许是2分钟,也许是1天、1年、几万年、几万亿年。不考虑广义相对论的效应,只用狭义相对论就能很好的解释,这里面有个狭义相对论的时间膨胀公式:

一个人乘坐速度近光速飞行一分钟后返回地球还能见到家人吗?

其中t′为地球上的时间,t为近光速飞船上的时间,这里t≤60秒,V是飞船的运动速度,C为光速,当V→C时,分母根式→0,则在t≠0的情况下,t′→+∞,即使飞船上过去很短的时间,地球上的时间也很过去很长时间,越接近光速,地球上的时间越长。比如说当V=0.999999999999C时,飞船上过去1分钟,地球上将过去1.4年左右。当V=0.99999999999999C时,地球上将过去14年,

一个人乘坐速度近光速飞行一分钟后返回地球还能见到家人吗?

著名的双生子佯谬

当V=0.999999999999999999C时,地球上将过去1400年,……,这时这个人回到地球,将看不到他的家人,家人早去世了,而他只过了1分钟。

当然再次重申,这人在经历加减速时没有死掉。但这可能吗?

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