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光年是距離單位,但光真的需要一年才能飛行一光年嗎?


宇宙探索愛因斯坦的相對論表明我們所處的時空是相對的,也徹底顛覆了牛頓經典力學中的絕對時空觀。相對時空觀意味著任何事物的時間速度速度都是不同,...

- 2019年4月20日18時59分
- 科學文摘 / 宇宙探索

宇宙探索

愛因斯坦的相對論表明我們所處的時空是相對的,也徹底顛覆了牛頓經典力學中的絕對時空觀。相對時空觀意味著任何事物的時間速度速度都是不同,只不過這裡的不同在我們低速世界太不明顯了,我們根本感覺不到,直接忽略一般也不會造成任何影響!

相對論中有一點非常重要,那就是參照系的選擇,很多人之所以會不由自主地陷入牛頓的絕對時空觀中不能自拔,往往是因為參照物選擇的混亂,他們自認為是用相對時空觀思考問題,實際上還是用牛頓的絕對時空觀!


比如說光年,光年是距離並不是時間,指的是光在真空中行走一年的距離,這裡有一個重要的前提,那就是在我們人類眼裡,也就是說以地球為參照物光飛行一年的距離(其他參照物也可以,只要不是光),也可以認為是純粹的數學計算,這樣就不用想得太複雜,科學需要的不是複雜而是簡單!

而如果以光本身為參照系,是就不會有光年這個概念,因為光本身的時間是停止的(注意不要以你為參照系),無論如何不能行走一年時間!

這可能不太好理解。舉個通俗的例子,一艘飛船以非常接近光速的速度離開地球,飛往4.3光年外的比鄰星,飛船到達那裡需要多久呢?

參照系!必須要確定參照系才有意義!


在地球人眼裡,很簡單,飛船需要4.3年多點的時間!但在飛船里的人眼裡,遠不用4.3年,甚至一瞬間就可以到達,只要的飛船無限接近光速就可以!這就是時間膨脹。把飛船想像成光,光以光速飛行當然時間就靜止了,飛行再遠的距離也不需要時間!

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