作业帮今天刚学了相对论,结合以前看的科幻小说发现个问题如果有个飞船速度很接近光速,那么时间膨胀的很厉害,就说膨胀了80倍,那么地面上一年,看飞船上就是80年；而飞船上的人过了一年,看地面
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/04 21:08:52
今天刚学了相对论,结合以前看的科幻小说发现个问题如果有个飞船速度很接近光速,那么时间膨胀的很厉害,就说膨胀了80倍,那么地面上一年,看飞船上就是80年；而飞船上的人过了一年,看地面
今天刚学了相对论,结合以前看的科幻小说发现个问题
如果有个飞船速度很接近光速,那么时间膨胀的很厉害,就说膨胀了80倍,那么地面上一年,看飞船上就是80年；而飞船上的人过了一年,看地面是80年；那么在飞船和地球上各放一个新生婴儿,如果人能活80岁,当地面上的婴儿一岁时,看飞船上的婴儿就是80岁,挂了；而飞船上的婴儿一岁时,看地面上的婴儿是80岁,挂了；那到底是谁挂了?
今天刚学了相对论,结合以前看的科幻小说发现个问题如果有个飞船速度很接近光速,那么时间膨胀的很厉害,就说膨胀了80倍,那么地面上一年,看飞船上就是80年；而飞船上的人过了一年,看地面
说得没错,所谓双子悖论,正是“悖”在这儿.不过你说反了,是地面上的婴儿80岁时看飞船上的婴儿是1岁,飞船上的婴儿80岁时,看地面上的婴儿是一岁.所谓“时间膨胀”或“钟慢效应”,使指人们发现相对于自己高速运动的坐标系里时间的流逝变慢.
回到你的问题,实际上在狭义相对论框架下,这二者看到的时间变慢都是相对的时间变慢.他们的看到的现象都是真实的,问题在于由运动导致的他们对“同时”这个概念的看法不同.在地面上的人看来,飞船上的时间变慢了,所以在飞船上,与地球的80年后这个时间点对应的时间应该是飞船上的一年后——这是地球上的人测量出的地球与飞船的同时时刻.而在飞船上的人看来,正相反,是地球上的时间变慢了,他们认为地球上的一年后与飞船的上的80年后才是同一时刻.这是因为他们的速度不同而导致的必然结果
那么什么时候他们能达成一致意见呢?就是在飞船归来的时候,当飞船将落回地球,也就是说飞船的速度和地球的速度一致了,二者之间的观点也就一致了.那么这个时候究竟是谁更年轻呢?是飞船上的人.
为什么呢?实际上这已经超出了狭义相对论的范围,而是一个广义相对论的效应.因为飞船经历了至少三个加速过程——离开地球时的加速、返航时的反向加速和回到地球时的加速.加速过程会产生很强的惯性力场.根据广义相对论,惯性力场和引力场是等效的,因此就和引力场一样,惯性力场会导致时间的引力膨胀效应.与狭义相对论中的时间相对膨胀不同,时间的引力膨胀是绝对的膨胀,与观测系无关.正是由于飞船经历了加速过程,发生了时间的引力膨胀,才导致了飞船经历的总时间比地球经历的总时间更短.
关于双子效应,有人说不必考虑广义相对论,用狭义相对论就可以解释.这话其实不完全对.的确,在理想化的情况下,即便不引入广义相对论,仅仅用狭义相对论,我们也可以计算出双子效应,可以计算出在双子效应中时间膨胀了多少.只要按照地球上的观测者的观点,算出他们观测到的飞船往返过程中时间各膨胀了多少就可以了.但这并不能解释导致双子效应的根本原因.双子效应的根本原因,是时间的引力膨胀
狭义相对论对惯性系成立，地球大致可看作惯性系，而飞船不是！自己好好想想！
如果有一个飞船速度很接近光速，那么时间膨胀的很厉害，就说膨胀了80倍,地球上和飞船上各放一个婴儿,地球上过了80年过那个飞船,飞回来了,飞船里的婴儿一岁,,地球上级婴儿80岁了,这期间飞船里人感觉只过了一年,而地球上过了80年了.