在爱因斯坦的相对论没有出来之前,这个问题毫无疑问谁都知道就是过了两个小时而已,即使到现在为止牛顿的绝对时空观也是深入人心的。
但现在我们知道了时间是相对的,无论是物体的运动速度还是引力的大小都可以影响时间的流逝速度。而对于这个问题要用狭义相对论的时间膨胀膨胀效应来解释。首选来说有静止质量的物质达不到光速,那就假设离开地球的这个人是无限接近于光速的,虽然技术上达不到但是理论上可行。
假设这往返两个小时的时间指的是地球上的时间
在这种情况下一个人以无限接近于光速的速度离开地球,之后返回地球,一共用了地球上的两个小时的时间。那么地球上就是过了两个小时而已,而这个人由于以接近光速的速度离开的,所以时间流逝速度极慢,对于他自己来说可能就经过了0.0000000~00001秒。
假设这往返两个小时的时间指的是这个接近光速飞行的人的时间
根据狭义相对论我们知道运动速度影响了本身的时间流逝速度,也就是这个接近光速飞行的人的时间流逝是极其缓慢的,趋近于停止了。如果按照他自己的时间过了两个小时,那么地球上可能经过了两千年、两万年、两亿年早都是沧海桑田了。
时间是相对的总是给人感觉很奇妙荒诞的感觉,但事实即是如此。现在对于好多人来说思维中的时间就是绝对的,当然这在日常生活中并无影响。但是当速度接近光速的时候,或者处在引力更大的地方,影响会更加明显的,那个时候就忽略不了了。
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首先根据狭义相对论,这个前提条件是不能成立的,人或者其他静质量不为零的物体所能达到的速度(v)都只能低于光速(c)。对这个问题的前提条件稍微改一下,如果有人以亚光速运动,那么,这会出现怎样的情况呢?
狭义相对论告诉我们,宇宙中不存在统一的绝对时间。如果对不同的参照系之间的时间进行比较,就会发现时间流逝速率并非统一。如果一个参照系保持相对静止,比如地球,另一个参照系做相对运动,比如从地球离开的飞船,那么,相比地球而言,飞船上的时间会变慢。假设运动参照系的时间为ΔT,相对静止参照系的时间为Δt,那么根据钟慢效应可得下式:
假如飞船以0.99999996c的速度离开地球,并在一小时后以相同速度返回地球。这里还有个问题,这个一小时的时间是哪个参照系的时间,不同参照系会得出不同结论。
如果这个一小时是相对于地球,那么,地球观测者会认为飞船的太空之旅耗费了大约两个小时。根据上式计算可知,飞船观测者会认为这段太空之旅的时间只有2秒。
另一方面,如果这个一小时是相对于飞船,那么,飞船观测者会认为飞船的太空之旅耗费了两个小时。根据上式计算可知,地球观测者会认为这段太空之旅的时间长达295天。
地球停电一个小时,真的太好了,十个小时也没事的。都放假了,在家玩呢,一切回到解放前呢