按相對論,《星際穿越》爸爸比女兒年輕的事會出現在人類身上嗎

時間 2022-09-09 18:42:16

1樓:唐婉姐姐的時尚

在電影《星際穿越》中,為了拯救人類,主人公庫珀一行人駕駛宇宙飛船穿過蟲洞前往銀河系之外執行任務。最終庫珀回到地球之後,她的女兒已為百歲老人,而他還是年輕時的樣子。

上述劇情是有科學依據的,愛因斯坦的相對論表明,不同參照系中的時間流逝速率是不一樣的。在低速觀察者看來,高速運動的時鐘走得慢,並且速度越快,時間越慢。

而在處於弱引力場中的觀察者看來,強引力場中的時鐘走得慢,並且引力場越強,時間越慢。這是兩種不同的時間膨脹效應,在現實中都已經得到證實。在《星際穿越》中所表現出來的為後者,即引力時間膨脹效應。

庫珀一行人穿過蟲洞之後,先是去往了黑洞附近的公尺勒行星。由於這顆行星過於接近黑洞,導致其時間流逝速率極慢。在公尺勒行星上過乙個小時,相當於在地球上過了七年。

雖然庫珀執行任務的總時間不過數年,但由於黑洞附近引力場很強,時間膨脹效應非常顯著,使得庫珀回到地球之後,地球上已經過了數十年。因此,他的女兒成了百歲老人,而他依然保持年輕。

如果未來人類能夠乘坐飛船近距離飛近黑洞或者其他引力場的天體,當這些太空旅行者回到地球之後,原先與他們同一時代的人都已老去,甚至早已去世。這相當於太空旅行者實現了前往未來地球的時間旅行。

此外,如果未來人類能夠建造出超高速宇宙飛船,也能實現同樣的效果。例如,太空旅行者乘坐速度達到光速86.6%的宇宙飛船,在太空中飛行一年,當他們回到地球時,地球上已經過去了兩年。

如果宇宙飛船能夠達到光速的99.995%,當他們在太空中飛行一年回到地球之後,地球上已經過去了一百年。通過這種方法,也能實現去往未來地球的時間旅行。

按照愛因斯坦相對論,影響時間膨脹原因有很多,速度,重力都會影響時間的膨脹。

英國國家物理實驗室用銫原子鐘從倫敦到華盛頓飛了乙個來回,與留在實驗室的銫原子鐘比較,相差39.0±2納秒。

就是說,你坐波音787在倫敦和華盛頓之間飛乙個來回,能年輕39×0.000000001 =0. 000000039秒,如果你想年輕1秒,就要飛1÷0.

000000039 =25641026個來回。

美籍華裔科學家詹姆斯?周欽文率他的團隊完成了在地面上驗證相對論的實驗,他們研製出一種超精準原子鐘。這種原子鐘以單粒鋁原子為基準,精確得令人髮指——每37億年誤差不超過1秒,這是人類目前最精準的計時器。

兩台鋁原子鐘,把其中一台平穩公升高33厘公尺,公升高後的鐘比另一台快,每79年快900億分之一秒。驗證了廣義相對論有關引力越大,時間越慢的理論。

人類走出銀河系需要的速度和探索開放黑洞中子星的行為必然會改變當事人相對應的時間膨脹率,那就一定會出現星際迷航裡面的情況。

這種問題估計科學家們也難以答覆,科幻之間的事情說可以也行,說不可以也不能算錯,就作為茶餘飯後聊以解悶的話題吧……

2樓:勝利村寧

我個人認為是不會的,畢竟有了爸爸才能有女兒的出現,如果爸爸比女兒年輕了,這是非常不合理的事情。

3樓:拿拿龍追劇

會,宇宙之大,或許宇宙中其他地方的時間流逝和地球不一樣,所以這種現象也是有可能的。

4樓:技術小輝

不會。因為按照人類目前的科技水平來看,人類很難達到光速時間時間靜止,所以《星際穿越》爸爸比女兒年輕的事不會出現在人類身上。

《星際穿越》(interstellar)中外星球一小時為什麼等於地球七年呢?

5樓:用不上名字

主要原理基於愛因斯坦的廣義相對論,該理論認為引力越大的地方,時間流逝越慢

諾蘭大神的《星際穿越》中主角穿過蟲洞,進行空間跳躍來到彌勒行星,這顆行星最大的特點就是圍繞著一顆名為卡岡都亞的黑洞在運動。黑洞也是廣義相對論的重要推論之一,其引力巨大,這樣會導致周圍的時間流逝速率很慢,主角所在的彌勒行星上時間流逝就會慢的多。

對於主角等人並不會感覺到時間變化的異常,這也被稱作廣義相對論的時間膨脹效應。

講到了時間膨脹就不得不說一下狹義相對論。

個人認為所產生的這種1小時等於地球七年情況,狹義相對論也在起著作用,也就是說產生的時間膨脹效應是兩種情況的疊加。

宇宙中每個地方的時間是不一樣的

前邊已經說過廣義相對論的理論認為引力可以導致時間流失速度變慢,那麼只要所處的引力場不同,時間就會不同。

因為公尺勒星球距離黑洞太近,所以公尺勒星球上,受到黑洞的引力影響較大,根據廣義相對論的推論,公尺勒星球上的時間膨脹效應更明顯。

但是,時間是相對的,公尺勒星球上時間流逝慢,是相對於地球而言,所以才有了公尺勒星球上過了一小時,地球上卻過了7年,這就是相對論的無情之處。

當然,這一切必須在黑洞視界之外,一旦進入了黑洞視界內,目前人類的理論就無法描述了,裡面將會是另外一番景象。

至於《星際迷航》的男主庫珀,進入黑洞視界之後,發生和看到的景象,完全是電影製作者,靠著天馬行空的想象而來。

6樓:夏磊

個人認為所產生的這種1小時等於地球七年情況,狹義相對論也在起著作用,也就是說產生的時間膨脹效應是兩種情況的疊加。

7樓:威常莊1孫文美

這屬於科學問題了,導演也是有科學依據的。

8樓:popping坤

因為相對論啊,時間空間發生了變化

9樓:zll_張

因為是劇本設定,為了情節合理。

10樓:可愛的宋仙女

不好意思,暫時沒有看過呢

11樓:

關於這個問題還不是導演說的算,劇情需要多少它就是多少。

星際穿越中外太空一小時是地球的7年,是根據愛因斯坦的廣義還是狹義相對論

12樓:人參__苦短

是那一段? 如果是兩主角去黑洞邊緣行星一趟,只待了乙個多小時,回來後飛船上已經過去23年,那就是廣義相對論,引力對時空的影響。

如果單純是飛船高速飛出地球,再回來,那麼既有廣義又有狹義。