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一个以光速运行的人穿越银河系需要多长时间?

现在科学界根据观测,将银河系直径由原来的10万光年调整为20万光年。如果一个物体以光速移动,横穿银河系的时间度标,在不同的坐标系中会出现完全不同的结果,从地球观测者来看,需要20万年时间,但在光速参照系里的人却感觉不到时间的流逝。

一个以光速运行的人穿越银河系需要多长时间?

爱因斯坦相对论已经提出100多年了,无数事实证明了这种假设的正确性,越来越多的观测证据证明了相对论提出的各种预言,如时空弯曲、黑洞、引力透镜、时间膨胀、光速极限等等。因此相对论成为现代物理学的核心思想,光速性质和理论又是相对论或现代物理学的最重要基础。

光速真成了人们心中的一道坎了,现在再重申一遍:任何物体,包括人是达不到光速的,这是相对论光速不变原理的限制(除非证明这个原理是错误的,但到目前为止还没有),狭义相对论就是以这个原理和相对性原理为基础建立起来的,所以狭义相对论的一些结论公式也体现出了这种限制,比如说相对论的质量效应公式

一个以光速运行的人穿越银河系需要多长时间?

研究表明,速度的质增效应越到后来越大,一个物体达到光速的10%时,质量只增加0.5%,当速度达到86.6%时,质量就会增加一倍。

随着物质运行速度的加快,催动速度提升所需能量会越来越大,当速度趋近光速时,动质量提升效应呈指数级上升,速度无限接近光速时,质量趋向无限大,催动物质提速的能量同样趋于无限大。

一个以光速运行的人穿越银河系需要多长时间?

科学家们在美国伊利诺伊州Batawia费米实验室的Tevtron加速器中对质子进行提速实验,在质子速度达到光速99%的基础上,增加了100倍的能量,质子速度仅提升到光速的99.99995%,永远也提高不了那1%。

根据速度时间膨胀公式计算,飞船达到光速99.99%时,飞船里的人过了一年,地球上观察者就过了70年,这样飞船乘员要过2857年才能够穿越银河系;如果速度达到了99.999999999999%光速时,飞船上乘员过一年,地球观测者就过了707万年,这样只需0.028年就可以穿越银河系,也就是穿越银河系需要10.33天。

一个以光速运行的人穿越银河系需要多长时间?

在地球观察者来说,这人正在进行几十万年、甚至几百亿年的漫长飞行。这当然是理想的速度,只要10天就能够穿越银河系,人类就可以在星系之间翱翔了。

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