近日,一项关于星际旅行的研究揭示了令人震惊的结论:即使只是一分钟的星际之旅,也可能让旅客永远无法再见亲人。这一发现基于狭义相对论的原理,具体情况取决于时间测量的参照系及飞船接近光速的程度。
若以地球时间为基准,理论上旅行者似乎能迅速归来,因为地球上仅过去一分钟。然而,实际上,飞船需要在极短时间内完成从静止到接近光速的加速、转向和减速,这样的加速度对飞船和乘客而言是毁灭性的,足以导致飞船解体。
若以飞船时间为基准,情况同样不容乐观。虽然飞船内的时间仅过去一分钟,但飞船仍需在短时间内完成剧烈的加减速过程,面临同样的解体风险。更关键的是,根据狭义相对论的时间膨胀效应,当飞船接近光速时,地球上的时间将显著延长。例如,当飞船速度接近光速的99.9999999999999999%时,飞船上度过一分钟,地球上却已过去约1400年。
这一现象被称为双胞胎悖论,揭示了不同参照系下时间流逝的巨大差异。当飞船以接近光速的速度航行时,即使飞船上的时间流逝极短,地球上的时间却可能已经过去数千年,甚至更久。这意味着,当旅行者返回地球时,他们的亲人早已离世,而旅行者却感觉自己只离开了一分钟。
这项研究不仅揭示了星际旅行中的潜在风险,也再次验证了狭义相对论的准确性。它提醒我们,在探索宇宙的征途中,我们必须面对并克服时间膨胀等物理挑战。