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600光年外“第二个地球”开普勒22b，光速飞向那里需要多长时间？

发布者：蓝色妖哥 2023-6-30 19:18

开普勒22b，距离地球大约600光年，被认为是与地球最像的星球，堪称“第二个地球”。那么，如果以光速飞往开普勒星球，需要多长时间呢？

由于光速是无法超越的，爱因斯坦的相对论早就表明了这点，所以我们暂且假设无限接近光速的速度飞行，需要多长时间才能到达那里呢？

如果用简单的数学计算，答案很明显，大约600年时间，毕竟无限接近光速的速度可以近似看做光速，光速飞行600光年所用的时间不就是600年吗？

当然，这种思考方式在我们生活的低速世界是没有错的，不过爱因斯坦的狭义相对论告诉我们，一旦速度达到亚光速，就需要考虑时间和空间的影响，因为时空是相对的，速度会影响时间和空间。

简单来讲就是钟慢效应，也就是时间膨胀效应，还有尺缩效应。两个效应是等价的，因为时间和空间是一体的，两者不可分割。

何为钟慢效应和尺缩效应？

通俗来讲是这样的，速度越快，相对速度更慢物体的时间就越慢，空间尺度也会越短。那么多，理论上分析，只要速度足够快，足够接近光速，地球与开普勒星球600光年的距离就会变得非常短，甚至可以短到只有几公里，几十米，甚至几米，完全不用花费600年时间，甚至在短短几分钟时间里就能到达那里。

这是从距离上来分析，也就是尺缩效应。实际上从时间上直接分析也是一样的。由于速度非常接近光速，飞船里的时间相对地球时间会变得非常慢。在地球上的人类看来，飞船的确需要大约600年时间才能到达开普勒星球。

但是那只是地球人类眼里的600年，由于飞船上的时间变慢了，地球眼里的600年并不是飞船的时间，飞船的时间可能只过去了几天，甚至几分钟而已。也就是说，飞船只需要几分钟就能到达开普勒星球。

但是，以上只是理论上的分析，实际上操作起来并没有那么简单，想要以非常接近光速的速度飞行，是很难的。

首先就需要考虑加速温度，毕竟飞船不可能瞬间达到如此快的速度，必须从零开始加速。加速度越大，飞船加速到亚光速的时间就越短。

但是人体的承受力是有限的，加速度太大人体就承受不了。目前人体能承受的最大加速度大约为14个g，但是如此高的加速度，普通人很难承受，而且这个加速度也只是人类能在短时间内承受的加速度，长期下去肯定不行。

安全起见，3个g的加速度是最可靠的，也就是每秒加速大约30米。这个加速度下，虽然人体仍会有不舒服的感觉，但也是可以承受的，起码理论上可以长期承受。

那么，以3个g的加速度加速到接近光速，需要多长时间呢？大约需要120天，计算过程就不详述了，也比较简单。

有加速，就需要有减速，快要达到开普勒星时，飞船的速度必须减速，这个过程与加速正好相反，也需要大约120天。也就是说，飞船加速减速过程就需要240天左右。

也就是说，在地球视角来看，飞往开普勒星球的飞船，需要600年8个月左右的时间才能到达目的地。

但刚才说了，这个时间只是地球时间，并不是飞船的时间。如果你就在飞船里，你并不会感觉到自己花费了600年8个月的时间。这就牵扯到之前说到的钟慢效应了。

由于飞船是不断加速的，一开始飞船的速度与光速相比很小，钟慢效应可以忽略。随着时间推移，当飞船速度非常接近光速时，钟慢效应就会越来越明显。

比如说，当飞船速度达到光速的0.9999倍时，飞船时间会比地球时间慢大约70倍。不过对于你本人来讲，你并不会感受到时间在变慢，必须通过与飞船外部世界对比，才会感受到。

也就是说，你根本用不了120天就能加速到无限接近光速，这时候飞船就会以无限接近光速的速度飞行，无论飞行多远，对于你来讲都是一瞬间的事情。然后，减速的过程，你花费的时间也用不了120天。

对于你本人来讲，加速减速到底花费了多长时间，计算起来会稍显复杂，不过肯定比240天要短，而且要短不少。

最后强调一下，以上的分析基本上都是建立在科幻的角度，现实的情况可能更加残酷。当你所乘坐飞船的速度无限接近光速的时候，其实时间对于你来讲已经没有意义了，因为你的一秒就相当于飞船外部世界的永久！

也就是说，在飞船速度达到无限接近光速的一瞬间，宇宙就过去了无限远的时间，其实就等同于宣告宇宙的终结了！宇宙都灭亡了，你当然也不可能存在了。

所以，光速飞行看起来很美好，其实只是踏上了瞬间通向死亡的列车！

约翰内斯·开普勒地球美好，一直在身边宇宙阿尔伯特·爱因斯坦相对论

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