如果以光速离开地面一分钟，然后马上返回地球，地球上过了多久？

发布者：上下五千年 2023-6-23 21:00

一分钟后回来，地球早已不在了，宇宙也演化终点，或许连原子结构都会被暗能量瓦解，一片死寂，但前提是“上帝”能从其他“平行宇宙”给飞船调来充足的能量，可以短时间内让飞船无限接近于光速，让时间无限接近于静止。

这个能量会超过我们这个宇宙能量的总和，但即使是这样飞船达到光速是不可能的，因为只有信息与能量才能达到光速。下面我们来说说，计算看看是怎么回事：

一切都是相对的，只有光

当我们谈及速度时，首先要设定一个参照物。例如：当参照物是电线杆子时，汽车是有速度的，如果参照物是汽车上的驾驶员，那么汽车的速度则为零，因为无论汽车有多快，他始终都在汽车上，称之为相对静止。平常我们谈及的时速都是汽车相对于地面，或者静止于地面上的物体，因此一切速度都可以称之为相对速度。

图：迈克逊莫雷实验，发现光速不变

不过，上个世纪科学家发现了一个奇怪的现象。迈克逊莫雷实验发现光的运动并不符合相对性原理，光的运动速度在任何观察者（参照物）看来都是恒定不变的。举个思维例子加深一下理解：

a，b俩人各自骑着单车，慢悠悠地运动着，他俩相对静止。光从远处飞来，在他俩看来，光速度都是C。可当一辆无限接近于光速（v）的飞船从上空超过ab，飞船上的宇航员发现光的速度也是C，这个发现意味着光的运动是绝对的，光速是绝对速度，无论在谁看来都是C。

狭义相对论

爱因斯坦基于光速不变，推导出狭义相对论，他发现除了速度是相对的，质量、时间、尺寸都是相对的。

图：质量与速度的关系，物体的（静止）质量不为零就无法达到光速（分母不能为零），而且物体速度越接近于光速，相对质量越大，意味着使它加速所需能量越大

例如：你在我面前站着，质量是100斤，但是你要是以极快的速度跑起来相对质量有可能是120斤。质量的增加源于运动时产生的动能，动能大小由速度所决定，这和光速有千丝万缕的关系。

图：爱因斯坦与质能方程

基于质量与速度的关系，爱因斯坦有了一项惊奇的发现，质量与能量是等价的，它们关系是光速的平方，而光速又是恒定的，换句话说质量就是能量。21世纪量子力学发现万物的构成源于基础粒子间的相互作用，作用的大小决定了物质的质量，对质量与能量的本质进行了解释，作用大小与质量的关系可以用质能方程进行计算。因此，质能方程可以通过原子弹的质量亏损计算出爆炸产生的能量。