美國發現了新地球,距離地球 1400 光年,那麼問題來了?

首先,如果人類有飛行器,接近光速,那麼要飛 1400 年才到,請問地球人看是飛了多久?飛船裡面的人又過了多久?按飛船自己的情況算,無論他相對別人的時間速度是多少,相對自己來說,他只能活 100 年,所以到底他能不能飛到新地球? 如果不能地球人看他飛了 1400 年是怎麼回事?

---------------------------------------------------------------------------------------------------

大家的回答我看了,大概懂了。但是有個朋友說這麼遠,人類是過不去的。必須要轉換跟變態。

大家覺得雷神從地球飛到地球 2.0 大概需要多久?


最近這一類問題好多,先說結論:如果速度足夠接近光速,對地球上的觀察者,飛船飛了1400多年,而對飛船里的人,可能只是幾年,幾個月,幾天,甚至可能是幾分鐘。

這是根據狹義相對論得出的時間變慢效應,具體計算請根據洛侖茲變換公式。


先給你補點基礎知識,

1,飛船永遠不能達到光速,只能接近於光速;

2,在接近光速的時候,98%光速、99%光速和99.99%光速所產生的相對論效果是完全不在一個級別的。

請問地球人看是飛了多久?

1400年

飛船裡面的人又過了多久?

飛船速度越快,過的時間越短,99.9999%光速可能只需要幾秒鐘,而98%光速就得好幾年。

按飛船自己的情況算,無論他相對別人的時間速度是多少,相對自己來說,他只能活100年,所以到底他能不能飛到新地球?

關於相對論里速度導致時間變慢的只是可以參考我之前的回答

http://www.zhihu.com/question/31229609/answer/51087349


需要多久,取決於你的速度,我寫了一個小程序,你可以計算一下哈

傳送門:

乘做飛船去1400光年遠的行星Kepler-452b需要多久呢?


轉自鳳凰新聞

人類該如何到達第二個地球?

2015/07/24 18:36 鳳凰科技

開普勒452b

鳳凰科技訊 7月24日消息,今日凌晨,美國宇航局公布了開普勒空間望遠鏡的新發現——開普勒452b,一顆目前為止各方面最接近地球的系外行星。

它只比地球大60%,和母恆星的距離非常接近地球與太陽的距離,有很大的可能性會是一顆岩石行星,所有的這些都指向一個可能——這顆地球的孿生行星很有可能存在液態水和生命。

但是這一切都只是「可能」,由於不是抵近觀察,開普勒空間望遠鏡所能做的工作其實並不多,那麼我們可不可以發射一個像「新視野號」探測器一類的裝置,到開普勒452b附近去一探究竟呢?

首先我們要知道開普勒452b到地球之間的距離:1400光年,也就是說即使以光速前進也需要1400年才能到達。人類目前製造出來的最快飛行器是1976年發射的太陽神2號太陽活動探測器,它的速度高達70.22千米/秒,太陽神2號的速度之所以這麼快是因為它離太陽足夠近,直接運行在水星的軌道之內,作為向太陽系外發射的探測器,速度最快的自然是1977年發射的旅行者1號,它的速度是17.06千米/秒。

即使是以70千米/秒的速度來看,與光速的30萬千米/秒相比仍是太慢,僅相當於光速的1/4286,太陽神2號需要六百萬年才能到達開普勒452b,旅行者1號更是需要三千萬年才行。那麼,有沒有什麼黑科技能幫助人類在短時間內抵達開普勒452b呢?

核聚變引擎

是指利用核聚變產生動力,推動火箭前進。在核聚變反應中,核子被迫進行聚合從而產生巨大的能量。2009年12月,英國《新科學家》網站,認為這種技術,有可能在數十年之後實現。

一旦科學家掌握了受控核聚變,那麼他們將控制反應中產生的帶電粒子,並讓它們從噴口噴射而出。從核聚變反應堆噴出的粒子能使二級火箭的速度達到光速的12%。核聚變火箭推進的宇宙飛船同採用核裂變火箭推進的星際旅行類似,能很快地飛抵最近的恆星系,但卻沒有更多潛力可挖。

12%的光速雖然是一個很可觀的速度,但對於距離地球1400光年的開普勒452b來說仍然太慢,如果燃料足夠,核聚變引擎可能會帶我們花數十年的時間到達離地球最近的恆星——比鄰星,但到達開普勒452b則需要一萬多年,這還沒有考慮漫長的加速和減速時間。

曲速引擎

曲速引擎:名符其實的黑科技,最早出現在美劇《星際迷航》中,最初只是一個不切實際的幻想,但後來理論物理學家米給爾·阿庫別瑞在1994年提出以他為名的阿庫別瑞引擎,使得超光速航行變得可能。並且不會違反廣義相對論中「沒有物體可以局域地比光速還快」。由於原理相近,人們也把阿庫別瑞引擎稱為曲速引擎,這個概念也在中國著名科幻作家劉慈欣的作品《三體》中出現過。

阿庫別瑞提出,可以製造一種能夠令前方空間收縮而令後方空間膨脹的引擎,以空間的「變形」來推動飛船前進。由於空間膨脹的速度沒有任何限制,所以這種飛船的乘客可以感知到自己的速度超過了光速。如果能夠實現,飛船將會是被一個「曲率泡」裹挾著前進。它在本地參考系內沒有任何加速度,也就不會受到廣義相對論的速度制約,而且不會出現時間變慢等相對論效應。假如有一艘這樣的飛船以單程兩星期的速度飛到潘多拉再回來,其乘員的年齡將比出發前增長四星期,與留在地球上的情形一樣,不必擔心發生所謂的「雙生子悖論」。

2012年,物理學家哈羅德·懷特(Harold White)透露了一個堪稱驚天動地的消息:他和他的團隊正在為美國航空航天局(NASA)研製超光速引擎。駕駛裝備著這種引擎的飛船,從地球飛到電影《阿凡達》(Avatar)中的潘多拉星球,僅需要幾個星期而已。不過他們公布的只是一個理論上的實物模型。不過懷特表示,一旦曲速宇宙飛船真正面世,只須兩周便能到達距離太陽最近的恆星系南門二。南門二距離太陽約4.37光年遠。按照這個速度推算,1400光年也只需6年多的時間即可到達。這比新視野號到達冥王星花的時間都要少。

反物質引擎

1928年英國物理學家狄拉克首先從理論上提出了存在反物質的假說,認為存在和構成普通物質的基本粒子質量相等但電荷相反的基本粒子,並有由這樣的基本粒子構成的反物質。僅僅4年後,這個假說就得到驗證。由於反物質和物質如果相遇,將會湮滅,正反物質的質量將全部轉化為能量,按照愛因斯坦的質能公式E=mc^2釋放巨大的能量。反物質發動機的好處是反物質的湮滅可以自發產生,不需要象核發動機中的核反應那樣需要許多條件,所以就不需要很大的反應堆,可以減輕飛船重量。

就目前所知道的所有物理反應而言,這是效率最高的燃料。正反物質湮滅所釋放的能量巨大,是氫氧化學反應的1百億倍,太陽核心熱核反應的300倍。一片阿司匹林那麼大的反物質同物質湮滅產生的能量足以讓一艘飛船巡弋數百光年。

據科學家測算,以反物質為動力,飛行器的速度則可接近光速,在宇宙空間中可以以光速的70%飛行,那麼到達開普勒452b的時間需要2000年。這對人類來說仍然太過漫長,不過足夠我們到太陽附近的一些恆星做星際旅行了。

蟲洞

蟲洞是在廣義相對論中容許存在的一種特殊結構,它可以把時空中的兩個點直接連接起來,不管這兩點在空間距離上或時間間隔上相距多遠。對它的簡單理解,就如同一張紙上相隔較遠的兩個點,通過摺疊將兩點重合在一起。

利用蟲洞的特性,我們就有可能在較短的時間內完成遠距離的空間旅行,或者進行時間旅行。不過,我們還沒有在天文觀測中找到蟲洞存在的實驗證據。在理論上也還存在各種各樣的困難。例如,製造和維持蟲洞可能需要具有負能量的物質。

著名天體物理學家霍金認為,蟲洞就在四周,只是小到肉眼很難看見,它們存在於空間與時間的裂縫中。如同在3度空間中,時間也有細微的裂縫,而比分子、原子還細小的空間則被命名為「量子泡沫」,蟲洞就存在於其中。不過,霍金表示,這些隧道小到人類無法穿越,但有朝一日也許能夠抓住一個蟲洞,再將它無限放大,或許將來也可以建造一個巨大的蟲洞。

如果能真的製造出蟲洞,那麼通過它來抵達開普勒452b顯然是最節省時間的方式,像《星際穿越》一樣,可能坐一站公交的時間就到了。


1.研發曲率引擎

2.殺了程心


樓主其實忽略了一個問題,人體機械強度能承受的加速度是有限的 所以要有一艘加速到接近光速的飛船 (遊樂場過山車最大加速度為3G左右)

3X10^8/(3*9.8)=118天

最後還要減速


一向對物理學的東西感興趣。。。。。。儘管是個學經濟的。。

張三的回答還不夠準確,但確實是考慮到了這個過程。

既然要乾貨,那就冒充一回死理性派吧。

1.先來看看地球上的人的時間,靜止參考系。

設飛船加速度為a,飛船速度v=kc,(對令k&<1,對任意n&<1,存在k&>n)。

加速時間T_{1} =frac{v}{a}=frac{kc}{a}

故減速時間也為frac{kc}{a} ,接近光速段行駛路程X為

L=L_{all}-aT_{1} ^{2}

那麼接近光速段行駛時間為

T_{2}=frac{L}{kc}=frac{L_{all}}{kc}-frac{kc}{a}

總時間T_{all}=frac{L_{all}}{kc}+frac{kc}{a} (1)

2.來看看飛船上的朋友

由於勻加速階段是個速度不斷變化的過程,所以對應每個速度的運動參考系瞬時時間Delta t_{1},也不同,影響的自變數是速度,而速度可以表示為時間的函數。在不考慮廣義相對論效應的情況下

飛船加速階段的時間,應當是瞬時速度的積分。

原函數的導數關係是,Delta t_{1}=Delta T_{1} sqrt{1-frac{v^{2} }{c^{2} }}=Delta T_{1} sqrt{1-frac{a^{2} T_{1}^{2} }{c^{2} }}

x=frac{a}{c}T_{1}

關係變為frac{c}{a}Delta x_{1}=frac{c}{a}Delta x sqrt{1-frac{v^{2} }{c^{2} }}=frac{c}{a}Delta xsqrt{1-{x^{2} }}

對上式積分可得

x_{1}=frac{arc sinx}{2}+frac{xsqrt{1-x^{2} }}{2}+c

可知t_{1}=frac{c}{a}left( frac{arc sinx}{2}+frac{xsqrt{1-x^{2} }}{2}+C
ight)

加速度慣性系中飛船的總時間

2t_{1}=frac{c}{a}left( arc sinx+xsqrt{1-x^{2} }+C
ight) =frac{c}{a}left( arc sinfrac{v}{c}+frac{v
}{c}sqrt{1-(frac{v}{c^{2} }^{2} })+C
ight)(2)

接近光速行駛的時間為

t_{2}=T_{2}sqrt{1-frac{v^{2} }{c^{2} }}=left( frac{L_{all}}{kc}-frac{kc}{a} 
ight)sqrt{1-k^{2} } (3)

那麼假設機器和人類共同所能承受的加速度a=4g,飛船速度達到光速的99%,里程數為1400光年,

地球人感受到的時間是8839年。

飛船上感覺到的時間是


在其他帖子看到的回答是這樣的,一個青年宇航員以99%光速前往新地球,一來一去,回到地球時他已經白髮蒼蒼,但這時他看到的地球卻是幾千年後的地球


找個蟲洞或自己造個直接穿越過去[圖片]

蟲洞是1930年代由愛因斯坦及納森·羅森在研究引力場方程時假設的,認為透過蟲洞可以做瞬時間的空間轉移或者做時間旅行,其存在性尚未確認。

然而即便是我們熟悉的第四維度[時間]也是很獨特抽象的,時間只會往前走,滄海桑田永不變。你回不到時間消逝的過去;嚴格說你還沒有未來,因為還沒有發生。

倒是基本三維空間具有可塑性,任意穿越


到火星找到普洛仙遺迹開啟質量效應


其實這個已經很近 ,和那些距離地球有 100 億光年的星座比 ,1400 光年好像就是隔壁鄰居么 。


製造光速飛船,已經提上日程!


首先這個問題是不存在的問題,所以無法回答,即便回答出來也是幻想。因為這樣做是無用功,要想到達目的地,不能用任何速度來向目標前進,這不同於從北京到美國坐飛機的問題,地球上的一切常識都不適用,要達到目的地思路應該在時間的「轉換」和「變態」上。


沒研發出曲率引擎和利用蟲洞技術吧,不然星際飛行是空談。


推薦閱讀:

地球上鈹、鋰的儲量為何遠遠小於硅、氧、鐵、碳、鋁等元素?
天體物理學的入門書有哪些推薦?
為什麼大部分的星系中的星體圍繞中心旋轉都基本在一個平面上呢?
為什麼太陽系中的行星最終都將傾斜遠離太陽?
如何自學天體物理學?

TAG:宇宙學 | 天文學 | 光速 | 天體物理學 | 宇宙 |