近日,一个关于光速飞行的假设性讨论引发了广泛关注。问题聚焦于一个人如果在一分钟内以光速飞行,是否还能与地球上的亲人重逢。
首先,若以地球时间为参照,理论上该人能够见到家人,因为仅过去了一分钟。然而,要实现这一目标,飞船需在极短时间内完成从静止到光速的加速、转向和减速,所需加速度之大超乎想象,对飞船和飞行员都将产生致命压力,几乎不可能存活。
其次,若以飞船时间为基准,结果同样不容乐观。飞船需在极短时间内完成复杂动作,所需加速度同样惊人。即便飞行员奇迹般存活,并以接近光速飞行,当他返回地球时,地球上的时间已流逝远超一分钟,可能是数年甚至数万年。
这一现象可通过狭义相对论的时间膨胀公式解释。当飞船速度接近光速时,地球上的时间将大大延长,而飞船上的时间则相对缩短。例如,当飞船速度达到0.999999999999C时,飞船上过一分钟,地球上已过去约1400年。
著名的双胞胎悖论也验证了这一现象。当一方以接近光速飞行后返回,会发现地球上的亲人已老去甚至离世,而自己却几乎未老。
然而,这些讨论都基于假设,现实情况中,飞船在加速和减速过程中将面临巨大挑战,飞行员存活的可能性微乎其微。