从时间角度分析,同样能得出类似结论。
由于飞船速度接近光速,飞船内的时间相对于地球时间会大幅变慢。在地球上的人们看来,飞船确实需要大约 600 年的时间才能抵达开普勒 22b,但这仅仅是地球上的时间认知。对于飞船内的人而言,由于时间变慢,地球人眼中的 600 年,在飞船内可能仅仅过去了几天,甚至几分钟。也就是说,从飞船内的视角看,或许只需几分钟就能抵达开普勒 22b。
然而,上述分析仅仅停留在理论层面,实际操作中面临着诸多艰难挑战。
要实现接近光速的飞行,首先要解决的就是加速问题。飞船不可能瞬间达到如此高速,必须从静止状态逐步加速。加速度越大,飞船加速到亚光速所需的时间就越短。但人体的承受能力是有限的,过大的加速度会让人难以承受。
目前,人体能承受的最大加速度约为 14 个 g,但即便如此,普通人也很难长时间承受,这个加速度仅适用于短时间。为确保安全,3 个 g 的加速度被认为是相对可靠的,即每秒加速约 30 米。在这个加速度下,人体虽仍会感到不适,但理论上能够长期承受。
以 3 个 g 的加速度将飞船加速到接近光速,大约需要 120 天(具体计算过程在此不详述)。有加速过程,自然也需要减速过程。当飞船快要到达开普勒 22b 时,必须进行减速,这个过程与加速相反,同样大约需要 120 天。也就是说,仅飞船的加速和减速过程,就需要约 240 天的时间。因此,从地球的视角来看,飞往开普勒 22b 的飞船大约需要 600 年 8 个月的时间才能抵达目的地。
但需要注意的是,这个时间是基于地球的时间标准,并非飞船内的时间。如果你身处飞船之中,并不会感觉到自己花费了 600 年 8 个月的时间。
这正是前面提到的钟慢效应所致。
由于飞船是逐渐加速的,在加速初期,飞船速度与光速相比非常小,钟慢效应几乎可以忽略不计。随着时间推移,当飞船速度无限接近光速时,钟慢效应就会愈发明显。例如,当飞船速度达到光速的 0.9999 倍时,飞船内的时间会比地球时间慢大约 70 倍。不过,对于飞船内的你来说,并不会直接感受到时间变慢,只有通过与飞船外部世界进行对比,才能察觉到这种差异。
实际上,你在飞船内加速到无限接近光速所需的时间远小于 120 天,之后飞船以无限接近光速的速度飞行,无论飞行多远的距离,对你而言都仿佛只是一瞬间。同样,减速过程所需的时间也远小于 120 天。虽然计算你在飞船内加速和减速具体花费的时间较为复杂,但可以确定的是,这个时间肯定比 240 天短很多。
最后需要强调的是,以上分析大多是基于科幻的设想,现实情况可能更为严峻。当飞船速度无限接近光速时,时间对于飞船内的你来说几乎失去了意义,因为你的一秒钟可能就相当于飞船外部世界的永恒。也就是说,在飞船速度达到无限接近光速的瞬间,宇宙已经经历了无限长的时间,这几乎等同于宣告了宇宙的终结。
在这样的情况下,你自然也无法继续存在。所以,看似美好的光速飞行,实际上更像是踏上了一辆瞬间通向死亡的列车。返回搜狐,查看更多