作业帮关于狭义相对论,距离和时间的问题,欢迎高手来讨论.
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：综合作业 时间：2024/07/08 01:11:18
关于狭义相对论,距离和时间的问题,欢迎高手来讨论.
假设地球到X星球有100光年
A人乘坐飞船，从0加速到无限接近光速的速度飞到X星球，并且成功降落到X星球。
如果观测人是地球人，这个人到达X星球肯定是过去了100年。
但对于飞船上这位旅行者，他已接近光速的速度在运行，他的时间是接近停止的。再他看来，他到达X星球用了多久？
如果他是很短暂的时间到达的X星球，那么他运行速度超光速？
如果他也是100年到达的X星球，那么他是那段时间感受到时间的变化？
假设地球到X星球有100光年
A人乘坐飞船，从0加速到无限接近光速的速度飞到X星球，并且成功降落到X星球。
如果观测人是地球人，这个人到达X星球肯定是过去了100年。
但对于飞船上这位旅行者，他已接近光速的速度在运行，他的时间是接近停止的。再他看来，他到达X星球用了多久？
如果他是很短暂的时间到达的X星球，那么他运行速度超光速？
如果他也是100年到达的X星球，那么他是那段时间感受到时间的变化？
对于第一个问题,要注意对一个运动的考察,不同参考系会有不同答案,而且不同参考系并没有优劣之分.忽略加速和减速过程,假设旅行者达到了光速,那么在他的参考系,两星之间的距离也被相应缩短,最终在他看来,他仍是光速前进；在地球所在的参考系,旅行者走了一百年,速度也是光速.二者都是对的,没有优劣之分.
第二个问题,在我理解应该是加速过程时间时钟转速变慢,减速反之,运行过程时钟转速保持恒定（比如每小时走半小时）,当然,这一切都是针对地球参考系,因为针对旅行者来说始终没有任何问题.
再问： 第一我和你想法一样。 第二，如果同时有一道光和 旅行者 同时出发，假设飞船3分钟加速到光速，那我们看来，这100年几乎都在匀速运行，而旅行者也许只感受到加速和降速的过程，地球人过了50年如果能够瞬移到飞船，飞船上的人在干嘛？我朋友说，飞船上的人冻住了，所有细胞都停止了。而我一直认为，如果达到光速，到达任何一个地方都不需要时间，如果旅行者达到光速后，观测到所有人，都应该是静止状态。似乎有冲突。
再答： 我觉得不需要时间是不对的毕竟速度不是无限大。但是观测到静止状态这个我认为没有问题。应该是50年后的观察者和船上的人都发现对方冻住了而自己没有。
再问： 我思考了很久，得出这样的理解，您觉得如何？ 旅行者感受到，加速的过程是旅行的过程，当加速到无限接近光速，旅行者感受到已经到了X星球（未减速降落）。而我们地球上过的100年，任何一个时间对应过去，都只是旅行者达到光速运行的那一个瞬间，那一瞬间被无限放慢了100年。
再答： 嗯，感觉就是我想象的情况，握爪
再问： 我总结了一下，假设接近光速后仍然需要10分钟的旅行，旅行者加速的过程和接近光速的10分钟是感受到旅行的过程，加速的过程他看到地球人的速度越来越慢，接近光速的10分钟，地球人几乎静止，同时他10分钟可以看到X星球这100年的进程，飞船从减速到停的过程，地球人开始从定格转向正常速度。然后旅行者可以在X星球花100年的时间观测地球过去的100年的进程。 可以看出，距离大小会随着旅行者的速度变化，距离也是相对的，光速不变
再答： 大体赞同，有个地方明确下，旅行者看到的X星“这100年”实际是X星已经经历了的100年，只是事件视界暂时不到地球所以不对地球产生任何影响，也即暂时不能被地球观测到。
再问： 没错，我就是这个意思，看到的是X星球过去的100年。 可惜了，我们观测到得都是其他星球无数年前的景象，也许已经有适合人类居住的星球在我们附近，等到人类有技术去星际探索新的星球，也需要边走边找，找到之后地球可能都挂掉了。 也许人类注定要灭亡在地球上，期待下个爱因斯坦出现吧。
再答： 移民外太空现在看来还是没边的事。到火星单程都要两年多呢。还是好好保护地球吧。呵呵
第二个问题,在我理解应该是加速过程时间时钟转速变慢,减速反之,运行过程时钟转速保持恒定（比如每小时走半小时）,当然,这一切都是针对地球参考系,因为针对旅行者来说始终没有任何问题.
再问： 第一我和你想法一样。 第二，如果同时有一道光和 旅行者 同时出发，假设飞船3分钟加速到光速，那我们看来，这100年几乎都在匀速运行，而旅行者也许只感受到加速和降速的过程，地球人过了50年如果能够瞬移到飞船，飞船上的人在干嘛？我朋友说，飞船上的人冻住了，所有细胞都停止了。而我一直认为，如果达到光速，到达任何一个地方都不需要时间，如果旅行者达到光速后，观测到所有人，都应该是静止状态。似乎有冲突。
再答： 我觉得不需要时间是不对的毕竟速度不是无限大。但是观测到静止状态这个我认为没有问题。应该是50年后的观察者和船上的人都发现对方冻住了而自己没有。
再问： 我思考了很久，得出这样的理解，您觉得如何？ 旅行者感受到，加速的过程是旅行的过程，当加速到无限接近光速，旅行者感受到已经到了X星球（未减速降落）。而我们地球上过的100年，任何一个时间对应过去，都只是旅行者达到光速运行的那一个瞬间，那一瞬间被无限放慢了100年。
再答： 嗯，感觉就是我想象的情况，握爪
再问： 我总结了一下，假设接近光速后仍然需要10分钟的旅行，旅行者加速的过程和接近光速的10分钟是感受到旅行的过程，加速的过程他看到地球人的速度越来越慢，接近光速的10分钟，地球人几乎静止，同时他10分钟可以看到X星球这100年的进程，飞船从减速到停的过程，地球人开始从定格转向正常速度。然后旅行者可以在X星球花100年的时间观测地球过去的100年的进程。 可以看出，距离大小会随着旅行者的速度变化，距离也是相对的，光速不变
再答： 大体赞同，有个地方明确下，旅行者看到的X星“这100年”实际是X星已经经历了的100年，只是事件视界暂时不到地球所以不对地球产生任何影响，也即暂时不能被地球观测到。
再问： 没错，我就是这个意思，看到的是X星球过去的100年。 可惜了，我们观测到得都是其他星球无数年前的景象，也许已经有适合人类居住的星球在我们附近，等到人类有技术去星际探索新的星球，也需要边走边找，找到之后地球可能都挂掉了。 也许人类注定要灭亡在地球上，期待下个爱因斯坦出现吧。
再答： 移民外太空现在看来还是没边的事。到火星单程都要两年多呢。还是好好保护地球吧。呵呵