如果一艘飞船以光速或者无限接近光速从地球飞向4.2光年外的比邻星,对于飞船里的人来说,分别要多久?如果一艘飞船以光速或者无限接近光速从地球飞向4.2光年外的比邻星,对于飞船里的人来

Question

如果一艘飞船以光速或者无限接近光速从地球飞向4.2光年外的比邻星,对于飞船里的人来说,分别要多久?
如果一艘飞船以光速或者无限接近光速从地球飞向4.2光年外的比邻星,对于飞船里的人来说,以这两种不同的速度,分别需要多长时间?在地球上的人看来,飞船又飞了多久呢?

Answer 1

楼主我又来了,毕竟按照现有理论,有质量的物体不能达到光速（暂不考虑现在日内瓦的超光速实验,期待中）,假设一百年后人类研制出了0.7倍光速的星际飞船,在地球上看,它的速度就是0.7倍光速,飞到比邻星需要4.2/0.7=6年；对于飞船里的人来说,时间要收缩,需要乘上一个时间因子
其中v是飞船速度,c是光速,算出来是4.28年.如果飞船速度为0.999倍光速,从地球上看,飞到比邻星很接近4.2年了,算出来是4.204年；对于飞船里的人,按同样的公式,算出是0.19年,差不多是2个多月时间.飞船速度越接近光速,飞船里的人经验到的时间流逝越短.
    假如飞船达到光速了呢?可以看到,在上面的公式中,如果v=c,时间因子就等于0了,可见此时飞船里的人感觉不到时间流逝.一位光速飞船的宇航员与妻子告别,踏上飞往比邻星的往返飞船,对于他来说,一瞬间之后,舱门就打开了,外面等着的是已经老去了8.4年的妻子和整个世界!
    不幸的是,想把有质量的物体加速到接近光速太难了.按照相对论,速度越大即动能越大意味着质量越大,又按照牛顿第二定律,想维持同样的加速度,质量越大,需要的力就越大.物体接近光速时,质量趋向于无限大,继续加速需要无限的能量,这正是有质量的物体无法达到光速的原因.这也正是星际航行的不幸.在刘慈欣的三体中,三体人那么先进的科技,还是只能造出0.1倍光速的飞船来入侵地球,在这个速度下相对论的效应完全可以忽略.（附带提一下,三体星跟比邻星都在半人马座,是距地球最近的星座,即使如此以0.1倍光速还是需要400年才能到地球）
    扯远了,最近比较蛋疼,罗里啰嗦说这么多,也不知说明白没.要还有疑问欢迎追问.