空间是距离,那时间是什么?对于时间,我们很熟悉,同时对它又是如此的陌生,之所以如此是因为我们每天都在跟时间打交道,它时刻都在我们身边,影响着我们。之所以陌生,是因为人类的时间概念是我们自己定义的,宇宙的时间到底是什么,我们完全不知道。
每一位著名的物理学家几乎都不会放过对空间和时间的研究探索。霍金曾经在自己的著作《时间简史》中说过一个实验,假设有100光年的距离,要用光速去飞行,那么需要多长时间能够到达?
可能很多人会说,100光年的距离,用光速来飞行,那不是需要100年的时间吗?答案真的如此简单吗?事实完全不是,真实的答案并不是100年,有可能超过100年,也有可能只有几秒或几分钟的时间,这是为什么呢?
要解开这个谜团,我们先来看下伟大的物理学家爱因斯坦提出的相对论,爱因斯坦相地论提到了尺缩和钟慢两个效应,意思就是说任何物体随着速度的不断提升,它的时间也在不断减慢,越是接近光速,时间减慢越明显,当物体的速度达到光速的时候,时间对于物体已经失去意义,这个时候时间将完全停上,达到了所谓的永恒状态。
了解完尺缩和钟慢效应之后,我们再来看霍金说过的那个实验,假如一艘飞船要前往100光年外的一颗行星探索,那么当飞船在不断加速的过程中,时间也在变慢,当达到光速的时候。对于旁观者的人们来说,飞船上的人还处于时间的影响之下,时间还在流逝,100光年的距离仍然是飞行了100年的时间才到达。
可是对于飞船上的人来说情况就完全不同了,当飞船达到光速飞行的时候,由于时间对于飞船已经没有了意义,时间处于停滞状态,这个时候飞船上的人是完全感受不到时间流逝的。当飞船到达100光年外的目标行星时,飞船停上前进,而飞船上的人会感觉好像只是过去了几秒钟或几分钟。
那么你说飞船以光速飞行了100光年的距离,到底用了多长时间?地球上的人认为用了100年,而飞船上的人则认为用了几秒或几分钟的时间。到底哪个才是正确的?事实上,它们都正确也都是不正确,主要看站在什么样的角度去分析。
这就是空间和时间的奥秘所在,尤其是时间,它更是神秘和神奇。人类所处的空间是三维空间,科学家认为宇宙是多维度存在的,在三维之上还有四维,四维等。三维空间是由长,宽和高组成 ,那么四维空间又是由哪几个元素构成的。
科学家认为的四维空间是在三维的基础上加了一个时间的概念。从此意义来说,四维空间有着对三维绝对的掌控权,由于四维空间有了时间的尺度,因此在四维空间里,能够看到三维空间的过去,现在和未来。也就是我们通常所说的时空穿越。
当然,以上对于光速飞行状态下,时间完全停上目前还只是理论猜测,到底真实的情况如何,现在还不知道。而光速飞行对于人类来说还是一个遥远的梦。根据爱因斯坦相对论,物体的速度只能无限接近光速,而无法到达。原因就是当物体的速度接近光速的时候,质量也接近无穷大,同时需要的能量也是无穷大。
光年是距离单位,并不是时间单位。如果飞船以光速飞行,大约需要100年时间,这样长的距离才有可能到达。
如果从飞船内部飞行人员的角度来看,可能只是一瞬间,但是如果以地球时间来计算,那就需要足足100年。
一般来说是需要飞100年的,一光年,就是光飞一年的距离。