接近光速的飞船去一光年之外，到了即返，地球上多久能看到它回来

Question

如题所述

Answer 1

极限的情况是两年多一点。既然是飞船以极限接近光速飞行，从地球飞到一光年外的星球，除了加速、减速影响外，飞船将用地球上一年多一点的时间到达一光年外的星球，再用地球上一年多一点的时间返回地球。但站在地球上的观察者看到的是，艘飞船要用两年多点时间才能到达一光年外的目的地。这是因为随着飞船远离地球，飞船上的信号传回地球的时间也会越来越长，当飞船到达一光年外的星球时，地球上的观察者需要一年后才能看到这个结果。但在地球上的观察者看到飞船到达后没几天，飞船便已经回到地球着陆了。这是因为由于飞船是以极限接近光速返回地球，所以它与地球上的观察看到的飞船到达时的光几乎同时回到了地球。但对于飞船上的人来说，他感觉飞船只用了几小时，甚至几分钟就到了一光年外的另一个星球，又用了几个小时或几分钟就回到了地球。因为根据爱因斯坦的狭义相对论，物体极限接近光速时，其上的时间极限接近于静止，所以地球上一年的时间，对于飞船上只有几天，几小时，甚至几分钟。

此问题的一个重要假设是我们能够以极限接近光速的飞船往返。但事实上在我们可预见到的未来都是不可能制造这样的飞船。别的技术不说，还是根据爱因斯坦的狭义相对论，当一个有质量的物体极限接近光速时，它的质量将趋于无穷大。我们知道物质获得的加速度等于质量除以推力。当质量趋于无穷大时，无论多大的力也不可能再给飞船加速了。对于飞船来说，驱动力是靠能量来提供的，也就是说，无论多少能量都无法再让飞船加速到极限接近光速。因此，这个问题我们只能想象，无法实现。