没有读过爱因斯坦理论的人，肯定认为是两年，因为在我们传统思想里，无论你什么速度离开地球，以什么速度回来，时间总是两年，时间与你去回的速度是无关的。但爱因斯坦的相对论则不那么认为，飞船上的时间与地球上的时间是不同的，由于存在时间差，就有＂孪生兄弟＂一老一少的现象发生了，生活在飞船上的一个孪生人，坐飞船太空游，由于飞行速度很快，对于他来说，时间逝去就没感觉了，所以，当飞船重返地球时，还是年轻人的摸样，而在地球上的那个人已经满头白发，老态龙钟了，甚至早己死亡。这就是爱因斯坦的时间亏损(慢钟效应)理论的一个结果。他推出这样的理论，很少有人能理解，只有少数人看了他的论证过程，才会恍然大悟！之所以有这个违背常规的理论，是在假定光速在真空环境下，速度永恒不变，且光速在宇宙中速度为最快，没有其他物质的运动能超过它，这样的前提条件下才证明得出的。目前，光速不变，这点已经得到证明。有没有比光速运动更快的物体呢？目前也未发现。所以爱因斯坦的相对论目前就是正确的。也就是说飞船出去两年回来时，地球己经物是人非了，己不是两年的事情了，而是己经过了几千年的时间了。 这个问题涉及到了爱因斯坦的相对论。 首先，相对论禁止人以光速运动，因为人是有静止质量的，加速到光速需要无限能量。如果有人以足够接近光速的速度离开地球，然后再以相同速度返回，那么，地球上的时间会过去多久呢？ 钟慢和尺缩效应 在相对论的框架下，时间和空间不再是绝对的存在，它们会随着观测者所在的参照系不同而发生变化。根据狭义相对论的钟慢和尺缩效应，参照系的速度越快，并且越接近光速，时间会变慢到趋于停止流逝，空间会被压缩到趋于零，具体公式如下： 上式中，ΔT和ΔL分别为运动参照系的时间和距离，Δt和Δl分别为相对静止参照系的时间和距离，v为相对速度，c为光速。 如果太空旅行者的运动速度能够达到0.866c，当他在太空中飞行1年返回地球上之时，地球上的时间已经是两年之后。地球人会认为太空旅行者是在前年离开地球，而不是去年。 如果速度更快，时间膨胀效应越显著，例如，当速度为光速的99.9996252%时，经过1年太空飞行的人回到的将会是365年之后的地球，跟他同个时代的人早已不在人世。而如果太空旅行者以这样的速度飞行1天，地球上的时间将会过去1年，这可谓是＂天上一天，地上一年＂。 究竟谁的时间变慢了？ 不过，相对论表明没有绝对时空，也就没有哪个参照系更高级，所有参照系皆平权。既然如此，地球上的人会觉得太空旅行者因为运动而时间变慢，反过来，太空旅行者也会觉得自己是静止的，地球在远离他，所以地球上的时间会变慢。那么，究竟是谁的时间变慢了呢？ 事实上，上述问题讨论的时候已经忽略了一个非常关键的东西，那就是加速和减速的过程。太空旅行者乘坐飞船从地球上出发，需要不断加速才能达到亚光速，回到地球上又要进行减速。也就是说，整个过程都是变速运动，而上述的公式只适合惯性参照系，也就是匀速直线运动或者相对静止的情况。经过加速和减速之后，飞船成了非惯性参照系。 由于太空旅行者需要力进行加速和减速，所以太空旅行者会真切地感受到惯性力，真正在加速或者减速运动的是太空旅行者。加速运动不是相对的，地球并没有加速。因此，时间变慢的是太空旅行者，而不是地球。 1g加速运动 如果要在很短时间内加速到亚光速，所需的加速度非常高，人体根本无法承受。对于长期的太空飞行，加速度为恒定1g是最好的选择，因为这样可以模拟在地球上感受到重力的情况。 在进行太空飞行时，前半程可以用1g加速度不断加速，后半程再用1g减速度不断减速。通过这样的方式，其实也能实现远距离的星际之旅，因为钟慢效应也会变得非常明显。 通过计算可知，如果以这种方式飞到1400光年外的开普勒-452b（有着＂地球2.0＂之称的系外行星），太空旅行者只要经历大约14年的时间。不过，对于地球上的人来说，太空旅行者飞到开普勒-452b需要1402年的时间。 地球肯定是过了两年了，对地球来说，你只是用光速一样的速度花了一年时间飞到另一个遥远的地方，又花一年的时间飞回来了而已 这个问题得用到爱因斯坦的相对论来解释，不过根据相对论，一切有静止质量的物体，它的运动速度都不可能到达光速，所以这里只能按照无限接近于光速来假设。 爱因斯坦的相对论告诉我们光速是不可以逾越的，一切有静止质量的物体其运动速度更是无法达到光速，因为将一个有静止质量的物体加速到光速，意味着需要给这个物体注入无穷的能量，而这在理论上就是无法达到的。在相对论中，当一个物体的运动速度越快的话那么时间对于它来说就过得越慢，当速度跟光速相等的那一刻，时间对于它来说就是已经停止了。 光速是全宇宙最快的速度，光速达到了每秒30万公里，而人类目前飞得最快的飞行器也不过几十千米每秒，这还不到光速的百分之一，月球是距离地球最近的星球，如果有一艘光速飞船的话，那么从地球上到月球上所需的时间不足两秒钟，而几十年前人类从地球前往月球可是整整化了十几天的时间。光速是宇宙速度的极限，根据爱因斯坦的相对论，没有东西可以比光移动的速度更快。 光速虽然不可逾越，但是人类并不甘心，一直以来，人类一直希望突破光速的限制，有人还提出了这样的问题，那就是如果一个人以光速离开地球一年的话，再以光速返回，那么地球上过了多久的时间。这个问题其实是没有答案的，因为如果以光速离开地球，那么时间对这个人而言已经停止了，一秒、一年甚至一亿年对于他来说没有任何区别。 如果一年是地球上的时间的话，那么等到他再次回到地球上的时候，地球过去了两年的时间。但是如果这里的一年是飞船上的人的时间的话，那么地球上可能过去了一瞬间，也有可能过了很久很亏，久到地球都不复存在了。当然了，鉴于没有物体的速度可以达到光速，所以根据速度的不同，经历的时间也就不同了，如果飞行速度是光速的99%的话，那么他的一年大概相当于地球上的七年，当速度进一步增大的时候，时间跨度还会进一步加大。 广西有个长寿村，其中有许多百岁老人 。于是，有不少人慕名而至，也移居长寿村，过上了长命百岁的生活。 对于该村长寿的现象，我们只能从特定的地理条件和特殊的生活方式中去寻找答案，而不能将该地方的长寿归结于时间变慢。 时间是人类用于比较不同事物变化的概念，它是人类认识世界的工具 。其本身是不能独立存在的，因而也无所谓快慢一说。任何事物的变化速率，都会因为外部条件的改变而有所增减，即内因通过外因而起作用。 这是一个我们研究物理所应具备的最为起码的常识。如果每一个物体都有自己的时间尺度，那么时间就失去了比较不同事物变化速率的意义了。实际上，那不是时间，而仅只是各种不同事物的变化周期。 类似高台跳水，随着入水速度的增加，水对人体的阻力会越来越大，直至造成不可逆的损伤。 由于真空不空，存在着由不可再分的最小粒子即量子构成的物理背景（量子空间），当物体的运动速度接近于光速时，该物体会受到极大的阻力，从而使物体的能量增加主要以势能的形式来实现，表现为速度具有不变性。而且，其内部的变化速率也会发生相应的改变。 狭义相对论就是描述物体在高速运动的情况下感受到量子空间影响的理论。只是，该理论仅建立了高速现象的表观联系，却并没有提出产生高速效应的物理机制。 于是，爱因斯坦将描述光能量的物理参量弛豫时间即光子相对于量子空间的变化周期，与抽象的时间相混淆，由此得出了时间随速度的增大而变慢这一荒谬的结论。 总之，以光速离开并返回，无论飞船上的宇航员会如何因此而改变其寿命的长短，就统一的时间尺度而言是不会发生变化的。我们不能否认宇航员会因高速运动而产生变化，却将其变化归结为时间尺度的改变。如此思维只能造成逻辑上的混乱。 实际上，如果脱离了具体的物理背景，因速度产生的变化就没有任何现实的物理意义。类似双生子佯谬，我们不知道究竟哪个兄弟 会变得比较年轻了。 人以的光速离开地球一年，再以光速返回，那么地球上过去了多长时间？参照物不同，回答的结果就不一样！ 第一，如果以地球为参照物，以地球的时间来计算，那么，一个人以光速离开地球，一年，再次以光速返回，对于地球人来说，只是消耗了两年的时间，地球也就是刚刚经过了两年！这就是标准答案！举例说明，2021年，命令某某人以光速离开地球，以地球的时间为准，2023年必须以光速返回到地球！在这里，无论什么相对论，答案只可能是一个，那就是，两年时间！ 第二，如果以时间为参照物，，一个人以光速飞出地球，两年后，以光速返回地球！离开地球的这个人，在他身上只发生了两年的时间！但是在地球上，也许经过了几千年，几万年，甚至几十万年！ 但是这里有个难度，以光速飞出地球的人，怎么计算航程，怎么计算时间，才能知道，在地球经过的两年内，能重新返回到地球！这就是个难题了，需要科学家去实验和考证，我也不知道，通过什么方式才能计算出准确的时间？能准两年内返回地球！ 但是，我认为理论是可行的，就好比你做火车，是车在动，还是外面的景在动，只是一个参照物的问题！ 说心里话，在地球上的人类，有时间的概念，才会有过去的你，现在的你，未来的你，不同的变化之说法！ 可是在茫茫的宇宙里，在多维的空间里，还会有这个时间的概念吗，好像不能再用时间来评价，现在，过去，未来！需要科学家们，慢慢去研究，真实的宇宙，真实的空间，还有真实的我们！有很多很多谜团，需要我们一个一个去解开！ 也许真向有些科学家所说的那样，我们生活在地球，这个世界上，是被高级生灵设计出来，按着他们编辑好的程序，在慢慢的前行！人类想跳出这个游戏圈，真的很难很难！一切中的一切，都需要科学的进步，历史的发展，慢慢被解开！ 在这里普及一下知识： 光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。 它与观测者相对于光源的运动速度无关，即相对于光源静止和运动的惯性系中测到的光速是相同的。物体的质量还跟它运动的速度有关（前提是物体的速度要相当大，能跟光速能比较，比如说光速的1/4），物体的质量将随着速度的增大而增大，当物体的速度接近光速时，它的质量将趋于无穷大，所以有质量的物体达到光速是不可能的。只有静止质量为零的光子，才始终以光速运动着。光速与任何速度叠加，得到的仍然是光速。速度的合成不遵从经典力学的法则，而遵从相对论的速度合成法则。 科学家们坚信没有任何物质或信息能够突破光速，但光脉冲却能够做到。在真空状态下，在不同位置测到的光脉冲似乎以一种难以置信的速度在传播。在＂量子纠缠＂现象中，信息的传播速度似乎比光速快。＂量子纠缠＂的速度至少是光速的1万倍。未来实现超光速的方法可能是跳跃到多维空间中。但根据爱因斯坦的相对论，没有任何物体或信息运动的速度可以超过真空中的光速 时间没有绝对的定义，时间与光信号的速度有一种不可分割的联系。他找到了开锁的钥匙，经过五个星期的努力工作，爱因斯坦把狭义相对论呈现在人们面前。 根本不存在绝对静止的空间，同样不存在绝对同一的时间，所有时间和空间都是和运动的物体联系在一起的。对于任何一个参照系和坐标系，都只有属于这个参照系和坐标系的空间和时间。对于一切惯性系，运用该参照系的空间和时间所表达的物理规律，它们的形式都是相同的，这就是相对性原理，严格地说是狭义的相对性原理。知识，是孩子通过自己对外界的认识而产生好奇，进一步发挥想象，并最终通过自己的理解得到答案，这也是自我学习能力的培养。 要培养孩子的好奇心，首先，要了解孩子自然的天性，以玩乐的教育形式，让孩子在玩乐中认识他们的世界。人以的光速离开地球一年，再以光速返回，那么地球上过去了多长时间？这个答案在你我的心中，让科学的海洋，慢慢解开谜底吧！ 让我们向伟人爱因斯坦老师学习，好奇心认识世界，解开心中的谜团吧！ 假设一切都可以如愿发生，为方便起见，这里就假设你以光速离开地球一年再返回。首先，由于时间是相对的，这里就必须明确＂一年＂到底是谁的一年，是你的一年还是地球上的一年？ 如果是地球上的一年，答案就很简单了，地球上就是过去了一年。但我相信问题并不是这个意思，不然问题就没有任何意义了。问题中的＂一年＂应该是你的一年。 根据狭义相对论，速度越快时间就相对越慢，如果你能以光速飞行一年再返回，纯理论分析（实际上理论也行不通，但这并不重要，只是假设），地球上已经过去了无穷多时间！ 一旦现实中出现＂无穷＂两字，就会让很多人抓狂。实际上＂无穷＂更多的也只是体现在数学上才有意义，现实中不会出现无穷的东西，因为具体的东西总是有限的。 所以，＂地球过去了无穷多时间＂你能理解是什么样的概念吗？如果非要说一个结果的话，那就是地球其实就相当于不存在了，不存在当然你就不能返回地球了。这说明一开始你的假设就是错误的，所以会导出错误的结果，这可以理解为反证法！ 狭义相对论告诉我们，严格来讲，我们每个人都位于不同的时空里，只是平时在低速世界，这种不同很难被感觉到。如果上升到亚光速，时空的不同（时间流速速度的快慢）就不能忽视。 问题本身或许对相对论中的＂时间膨胀＂概念不是太理解，或者不愿意接受。事实上没有必要怀疑时间膨胀，因为时间膨胀原理是建立在两个前提基础上的，其中非常重要的一个前提就是＂光速不变原理＂，只要这个原理没错，时间膨胀就不会有错！ 具有静止质量的物体在加速过程中会因为质能相当原理而不断增加质量，所以反过来就需要更大的能量去进行加速，最终发结果就是物体在到达光速前质量就变成了无限大 以上的推论是爱因斯坦在他的狭义相对论中提出来的，目前人类在大型强子对撞机和加速器中已经验证了＂具有静止质量的的物体无法达到光速＂这一结论，所以说人也好飞船也罢，都只能无限接近光速而不可能达到它，所以＂人以光速离开地球一年再以光速返回，地球上过了多久？＂这个问题是没有意义的。 虽然这个问题没有意义，但我们可以根据现有理论推导一下＂无限接近光速情况下飞行一年后回到地球会过多长时间？＂ 还是在爱因斯坦狭义相对论中：＂物体的运动速度越快，其时间流逝速度就越慢＂，这一点也已经被卫星上的原子钟证明过了。 根据时间膨胀公式，只要物体的运动速度无限接近光速，那么剧烈的时间膨胀效应就会产生＂近光速一天，低光速一年＂式的效果，如此一来假如未来某人驾驶近光速飞船离开地球一年再返回的话，地球可能会过去几千万甚至几十亿年（主要取决于究竟有多＂逼近＂光速） 由于我们的太阳在50亿年后就会膨胀成红巨星逼近火星轨道，所以近光速飞船驾驶人如果速度非常接近光速的话，等他回来的时候估计就只能看见一个已经被红巨星吞噬甚至融化的地球了。 著名科幻小说作家刘慈欣当年在《三体：死神永生》中描写了主角误入＂死线＂后的时间膨胀效应，这次时间膨胀让主角只用了几个月的时间就＂穿越＂到了几千万年后，一时间沧海桑田默默无言。 人以光速离开地球一年，再以光速返回，那么地球上过去了多长时间？ 曾经这是一个很容易回答的问题，拿出光速的钟慢效应公式简单一算就知道了，但这样并不能说明问题，因为这个公式是狭义相对论中延伸出来的，属于暴力解决型，要让大家透彻理解这个问题，还真有点不容易，也许广义相对论可以。 牛顿的绝对时空观到底说了什么？ 大神牛顿发现了三大运动定律和万有引力定律之后，一直试图解释引力是靠什么传递的，他借用了亚里士多德的以太的概念，来解释天体之间万有引力的传递。牛顿认为时间和空间是两个独立的概念，彼此之间没有联系，两者具有绝对性，尽管科学界对此也将信将疑，但苦于实在找不到引力传递已经反驳牛顿验证的方式，另外也看在三大运动定律和万有引力定律在天体观测中都解决了大量实际问题份上，大家就先信了牛顿的鞋，因此牛顿的以太说支持下的绝对时空观。 但好景不长，科学界的发现总是不断的挑战绝对时空观， 1859年法国天文学家勒威耶发现的水星进动问题首先就触碰到了牛顿的绝对时空观，因为怎么计算都发现水星应该和观测到的轨迹不一致，它肯定在太阳周围绕弯路了，但也缺少证据。 1887年的迈克尔逊莫雷实验则推翻了以太假说，当然科学界不会如此武断，这个实验断断续续到二十世纪初仍然在激烈讨论中。如何通俗的来理解爱因斯坦的广义相对论 简单的说，广义相对论认为是质量改变了空间的结构，使得水星在太阳周围的弯曲空间中＂迷路＂了，这就是以绝对时空为依据计算和实际观测之间差异的根源，表面似乎只解决了水星进动问题，但事实上却是将牛顿的绝对时空观直接拉下了神坛。 广义相对论认为，时空是一个不可分割的整体，质量在改变空间的同时也改变了时间，这个结论是震撼的，比如说我们两个带着校准好的原子钟，旅行去了一个地方，回来却发现两个钟不一致了，这不是挑战认知么？事实上就是这样，能改变时间的不止是质量，还有速度。 广义相对论的时空观认为，时间和空间不是独立的概念，它们之间的纽带是速度，速度越快在单位时间内跨越的距离就越远，但就时空结构而言，这个速度有一个上限，那就是光速！光速就是时空的结构特性，也许我们可以简单的理解为，空间的距离就代表着时间，而这个衡量尺度就是光速！ 因此当我们话题中的速度达到光速时，衡量空间的尺度就依然有效，但时间却处在了比较尴尬的地位，因为你会发现似乎不需要时间光速就能跨过这个尺度，当然这是针对光速旅行者而言，因为根据相对论时空观，观测者所处的位置时间仍然正常流逝，而对于观测者而言，光速旅行者已经永生，但这个理论却并不适用光速旅行者，因为光速旅行者的计时工具中时间依然在流逝，但这个时间与外界时间已经不再同步。 我们无法将一个停滞时间中的过去的一段时间换算成观测者所处的时空中的时间，因为这将出现一个除数为0的算式，所以对于这个问题：＂光速离开地球一年，再以光速返回，那么地球上过去了多长时间？＂需要寻求答案时，将会非常困难，因为这不可换算！科幻小说和电影中如何描述？ 对于时间的描述，科幻小说《三体》中星环号载着死神程心以极度接近光的速度到达目的地，只用了52小时就跨过了在地球人看来需要287年才能到达距离，而事实上地球真正经过的时间就是287年，这就是速度的魅力！ 关于质量影响时间，《星际穿越》中的形容是很透彻的，卡冈图雅黑洞附近的米勒行星受到引力影响，时间变慢，而轨道上的老黑却是普通时间，如果不是以广义相对论理解，那么这剧情就是BUG，但各位肯定不会这样认为。而最终库伯被关闭的五维空间丢到了土星附近，很多朋友问，库伯的宇航服内氧气有限，为什么被巡逻飞船发现是还没死？当然这是剧情需要，但从另一个角度来解释，黑洞内受到巨大引力影响，这是一个只能用理论物理来讨论的世界，时间？也许不需要的，外界多久都可以，对于库伯就像刚刚发生。 两年 不要想当然的唯心主义，就算是你以光速的100倍离开，地球不可能因为你的离开就不转了。 地球依然自娱自乐的转2年，直到你回来