飞离地球几小时,再回到地球已是百年后
《三体·死神永生》结尾,由于歌者文明对太阳系使用降维打击,整个太阳系所有物体死亡,包括太阳、水星、海王星…… 而人类当时只有一艘光速飞船(星环号),就是韦德秘密建造的曲率驱动飞船,程心和艾AA乘坐这艘人类唯一的飞船逃离太阳系,用了52个小时穿越了286光年到达蓝星
她们只经过了52小时,但地球上已经经历了286年
这里就用到了相对论的时间膨胀效应
相对于太阳系这个参照系,接近光速飞行的星环号飞船上的时间变慢。但是地球上的时间正常流逝。
再引入尺缩效应和钟慢效应。
当物体速度变快时,长度会缩短,质量会增加,时间会变慢;也可以说,时间、质量、速度不是互相分隔毫无联系的,而是在一定条件下可以互相转化的,那么当物体速度越来越快最终达到光速时,质量会趋于无穷大,那么时间会趋于无穷慢(可以理解为时间停滞了),这也就是我们常说的,天上一天,地上一年的意思。
再回到三体中,程心驾驶的曲率驱动飞船在飞行中会产生空间扭矩,也就是会改变空间结构,在他们飞过的航迹中会将真空光速降低,甚至会降低到人们梦寐以求的每秒16.7千米。
宇宙中至少有700万亿亿颗恒星,行星就更多的没法数得清,而距离地球最近的恒星是半人马座的比邻 星。 旅行者一号到达比邻 星需要飞行七万多年,这让人类的星际旅行成了一个难题一个笑话, 除非像三体中一样,能建造光速飞船。
我们以半人马座的比邻星(上一篇文章有讲)为目的地,比邻星距离地球4.3光年,假设我们光速行驶,飞船内的乘客经过的时间为零,也可以说不需要时间,可以瞬间到达。这显然是不能的,根据爱因斯坦的狭义相对论,任何有质量的物体不能超过光速,所以以光速飞行是不现实的。
假设 我们可以降低光速,将飞船的速度调为光速的99.9999%,这样从地球到比邻星只需要5.23小时便可到达。但是应该考虑起步加速阶段,稳定巡航阶段,减速停靠阶段。如果不减速那谁也无法料到会飞到那。
第一阶段起步加速阶段,经过29小时飞行,我们到达火星,之后飞船每天增加86万公里速度,大约347天后飞船的速度达到99.9999%,然后进入稳定巡航阶段。此时,飞船距离地球约0.475光年。随后保持这个速度巡航4.05小时。而在外部的观察者看来,飞船飞行了3.27年。
第三阶段,飞船经过347天的减速飞行,到达比邻星。
最后,我们以同样的速度返回地球,总共耗时不足四年。
而当我们返回地球后,地球已是过去了十多年。
如果以同样的方式和速度往返一趟1500光年外的猎户座,大概需要4.4年,回到地球时,地球应该过去了1500年。
假如去银河系外的仙女座,来回需要600年,回到地球估计地球已过了几十万年。
所以,别说飞出银河系,就是飞出太阳系都不可能,因为我们目前还造不出光速飞船! #和宇宙有关的一切#
参考:《科学杂志》2009.5
《自然科学》
《星际穿越》
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