在近几十年间,跟着天际本事的迅猛发展,东谈主类对星际旅行的渴慕日益增长。相干词,要朝上星际距离,速率是关节要素之一。咱们必须在速率上得到冲破性施展。但凭证爱因斯坦相对论,寰球中的速率极限如故被设定——即光速樊篱,任何物资或信息传递齐不得越过这一鸿沟。
寰球之大远超咱们思象,即使是光速在如斯高大的模范下也显得渐渐无比。比如,咱们的星河系直径达到20万光年,这意味着即使以光速前进,穿越总计这个词星河也需要消费20万年的时分。
难谈就莫得其他步调了吗?
为了寻找谜底,咱们需要长远交融相对论中的一个中枢见解:时分推广效应。按照爱因斯坦的表面,当物体接近光速时,它所资历的时分将会显赫降速。换句话说,若是航天器能够达到裕如接近光速的速率,那么关于船上的东谈主来说,时分险些会住手荏苒。
另一个道理的表象是尺缩效应,这亦然相对论的一部安分容。当物体畅通至接近光速时,其长度会在不雅察者看来发生削弱。时分推广与尺缩效应相得益彰地出现,因为时空实质上是一个补救的全体,不行分割开来连续。
接下来计议的是表面上的极点情况——在光速条款下的时分静止现象。从表面上讲,达到光速的对象里面时分将透顶冻结,也就是说,以光速飞行的飞船在其旅程中不会感受到任何时分的推移。
然则,现实中存在一个主要贵重进犯了这种表面变为现实:物资的实质属性。依据当代物理学学问,唯有光子智力达到并保执光速不变,而总计其他气象的物资齐无法冲破这个速率界限。
因此,尽管通过接近光速不错极地面减缓时分流动,但要实在杀青时分停滞,则需要转造成为光子形态。这么的转动简略能让旅行者免受时分影响地穿梭于星系之间,但这同期也带来了新的问题:他们是否能从光子现象规复为鄙俚物资形态,而况共享这段超卓资历呢?
事实上,“光速下的时分静止”仅仅一个简化的说法。以光子为例,由于它们耐久以光速迁徙,因此关于它们而言,时分见解根柢不存在道理。不管标的地在那儿,对光子来说齐是一会儿到达。
关于本质的飞船来说,诚然遥远无法实在涉及光速,但由于存在着时分推广和尺缩效应,本质上并不需要严格达到光速就能产生访佛成果。只需无穷接近光立地可让飞船内的时分近乎停滞,同期空间也会被极端压缩。这么一来,关于飞船上的乘客而言,即即是最远方的距离也仿佛垂手而得。
是以,只须飞船的速率裕如接近光速,完成像穿越总计这个词星河系这么宏伟的任务就不再需要长达20万年的时分,而是不错在极短时安分嘱托杀青。