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[問題] 星光和趨近光速移動的問題
#1
--古今大戰秦俑情
發信站: 批踢踢實業 (ptt.cc )
請問
1. 假設有一個恆星離我們20光年 , 那我們在地球所看到的"光" ,
   是此恆星20年前所發出的?
   這是表示說, 如果20光年外有一個人對我揮手, 我會在20年後才看到這個畫面?

2. 假設太空人"甲" 有一個小孩子 , 小甲5歲
   當太空人"甲"若以趨近光速前往20光年外的星球, 當他到達時
   地球上的"小甲" 年紀會比25歲還要老很多? <或是太老已死亡>

3. 反過來太空人"甲" 從20光年外的星球以趨近光速返回地球時
   若"甲"出發時 , 地球上有個人 "乙" 也是5歲
   當太空人"甲" 回到地球時, "乙"是否也是超過25歲非常多?

上面3點哪一點我有思考錯誤嗎?

若是都成立的話,
那為何20光年外的恆星發出的光到達地球只要20年, 而太空人以趨近光速回到地球
地球上的 "乙" 卻過了比20年還要多好幾倍, 而不是只比25歲大一些些而已??
2011/05/25 Wed 23:01:52
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Re: [問題] 星光和趨近光速移動的問題
#2
六百
發信站: 批踢踢實業 (ptt.cc )
> 光從20光年外發出, 要花20年的時間到地球; 太空人的運動速度
> 比光速還慢, 但所花的時間卻不用20年就可以回到地球??
請注意 "對誰而言" 所花的時間卻不用20年?

如果是地球上的觀察者 並沒有所謂所花的時間卻不用20年的狀況

而是會需要比二十年稍多的時間(全程近光速 不考慮計術面上的問題)

不用二十年就可以回到地球 是該太空人主觀的角度

> 回1樓 treey~ 若有兩個人從同一地點出發到兩個不同地方
> 各是30萬光年和200萬光年, 再回到地球, 結果兩個人看到
> 的地球各是60萬年和400萬年後? 兩個人看到是不同的地球? 那這兩個人看得到彼此嗎?
這太正常了 甚至跟近光速沒有關係

兩個天龍國人 甲去新竹一趟再回來 乙去美國一趟再回來

他們回到天龍國的時間當然不同啊

至於甲乙看不看得到彼此

甲等久一點就碰得到乙了

回到你的例子,六十萬年以後回來的太空人
喝杯茶 稍稍等個三百四十萬年以後就可以看到另一個了 毫無壓力

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原 po 的問題 推文 與修文 給我的感覺是還缺乏對相對論效應的科普程度認識

版上的回應恐怕更讓你霧煞煞

弄本好的科普書來看看應該比較有效 不過哪本好我也不知道 就請版友推薦了

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※ 編輯: boblu           來自: 131.212.184.135      (05/26 23:15)
ccc73123:推薦霍金的時間簡史                                     05/26 23:21
chomolungma:推薦『物理之演進』                                  05/26 23:36
2011/05/26 Thu 23:36:24
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Re: [問題] 星光和趨近光速移動的問題
#3
六百
發信站: 批踢踢實業 (ptt.cc )
以下純就思考實驗 完全不考慮計術面問題

假設一太空人搭乘 99% 光速的太空船 從地球前往一百光年以外的目標

出發的同時 從太空船上朝目標發出一道光

從靜止的觀察者來看 很單純

一百年後 那道光束到達目標

此時太空船跑了九十九光年 我們稱這個點為 "快到了"點

也就是跟目標還有一光年的距離 太空船跟光束的距離也是一光年

而太空船需再多花 1.010101... 年以就就可以到達目標

以上總結 請記住這一件事就好:

當太空船跟光束距離達一光年時 光束到達目標 太空船也快到了

但從該太空人的角度看

相對論說光速恆定

意思就是 光束離開自己的太空船 距離達一光年 所需時間就是一年
這沒什麼可討價還價的

此時(請看看上面黃字)光束已經到達目標了 太空船也快到了 所花的時間是一年

即

以近光速前往一百光年外的目標

對靜止觀察者而言 要花的時間是一百年多一點

但對以近光速前進中的人而言 要花的時間卻只是一年多一點

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這也就是為什麼在相對論之下不可能超過光速:

超過光速的意思就是說從超光速者身上像向前發射的光束會落在超光速者身後

但是根據光速恆定 超光速者本身必須觀察到光束以光速前進

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※ 編輯: boblu           來自: 131.212.184.135      (05/26 23:42)
ccc73123:不能超過光速還有一個原因 太空船的動能會增加本身的質量  05/26 23:54
ccc73123:當你愈接近光速 本身的質量就愈大 無限接近光速時         05/26 23:56
ccc73123:質量就變得無限大 所以不管再怎麼加速都無法到達光速      05/26 23:56
ccc73123:這就是為什麼光子沒有質量 有質量的物體永遠無法到達光速  05/26 23:57
ccc73123:應該說為什麼光子是光速因為沒有質量                     05/27 00:00
2011/05/27 Fri 00:00:51
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