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量子纠缠结合相对论,演算与几十万年后人类相见的可能性 [复制链接]

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离线翟关觅
 

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      根据爱因斯坦的相对论,不同惯性系对应的时间流速并不相同,运动惯性系的时间流速会比静止惯性系的时间流速慢,即所谓的钟慢效应(或称之为“时间膨胀效应”)。也就是说,时间并不是绝对的存在,而是相对的存在。当物体运行速度越快时,其相对时间就会变得越慢,接近光速时,相对时间慢的几乎静止。
      
      根据时间膨胀效应,比较著名的一个思想理论实验是有关狭义相对论中众所周知的“双生子佯谬”实验。虽然现实中很难去进行该理论的实际检验,却可以根据探测到的大气层上层μ介子的“衰变速度”进行间接验证。
      
      探索科学,探索宇宙,水木长龙与您继续我们的探索之旅。我们接下来要探讨的内容会非常有意思,主要依据就是“时间膨胀效应”,依据该理论,最终我们会推导出一种不可思议的结论。
      
      
      

      
      在探讨开始前,我们先假设人类的科技水平已经发展到非常先进的程度,可以做到以下几点:
      
      其一,可以利用高科技从真空直接获取自由能源;
      
      其二,可以通过“量子纠缠”技术进行即时信息传递;
      
      其三,可以利用“自由能源”造出十分接近但尚未达到光速的宇宙飞船。
      
      假设太阳系直径为4光年,人类一造出宇宙飞船便开始以最大飞行速度向太阳系边缘飞行而去,并花费了3年时间完全飞出太阳系。
      
      当飞出太阳系时,飞船人员立刻通过“量子纠缠”技术与地球通信,通知他们再安排一艘宇宙飞船赶来。同时本飞船为了等待第二艘宇宙飞船的到来,仍然以原先飞行速度开始做兜圈飞行。
      
      
      

      
      分析计算:
      
      首先,当第一艘飞船以接近光速花费3年时间飞出太阳系的时候,根据爱因斯坦狭义相对论里的“钟慢效应”,地球所在的惯性系时间与第一艘飞船飞出太阳系所花费时间并不相同。相对而言,在第一艘飞船惯性系的3年时间里,地球惯性系的时间可能已经过去了几百年,几千年,甚至几万或几十万年,主要取决于第一艘飞船接近光速的程度。我们就以地球已经过去了一千年计算。
      
      
      

      
      然后,我们再来设置两艘飞船的极限飞行速度、飞行时间,第一艘飞船等待时间等参数:
      
      第一飞船:
      
      极限飞行速度:V1
      
      等待到第二艘飞船所用时间:T
      
      飞出太阳系时间:T1=3(年)(时间相对于第一飞船惯性系而言)
      
      第二飞船:
      
      极限飞行速度:V2
      
      飞出太阳系时间:T2(时间相对于第二飞船惯性系而言)
      
       显然,根据爱因斯坦狭义相对论里的“时间膨胀效应”(即钟慢效应),第一飞船的等待时间并不等于第二飞船的飞行时间,而是应该大于第二飞船的飞行时间,因为第二飞船的飞行速度比第一飞船要快些,对于第二飞船的惯性系而言,时间会变得更慢些,即T2。
      
       因为第二飞船的飞行速度快于第一飞船,故飞到第一飞船身边时,所花时间对于第二飞船惯性系而言会小于第一飞船所花时间T1,即T2=3。
      
       而第一飞船的等待时间相对于其惯性系而言,同样应该小于其飞船太阳系时间T1=3年,因为第二飞船的飞行速度要快于第一飞船,故有T=3。
      
       第二飞船飞行的速度再快,根据爱因斯坦狭义相对论,也不会超过光速。前面我们已经假设太阳系半径为2光年,这就说明,第二飞船飞出太阳系所花费时间一定大于2年,即T2>2。
      
      根据以上分析,我们可以得到以下推导公式:
      
      2
      
      V2>V1
      
      根据以上公式,我们不妨取T2=2.5,T=2.6(完全可以调控第二飞船速度以满足这样的取值),即第二飞船飞出太阳系用了2.5年,而第一飞船等到第二飞船用了2.6年。
      
      
      

      
      设第三飞船参数:
      
      极限飞行速度:V3
      
      飞出太阳系时间:T3(时间相对于第三飞船惯性系而言)
      
      太阳系边缘两艘飞船:
      
      极限飞行速度:V2
      
      等待到第三艘飞船所用时间:T(时间相对于前两艘飞船的惯性系而言)
      
      同样,我们可以根据前面的分析计算方法推导出:2V2
      
      同样根据以上推导公式,我们可以取T3=2.3,T=2.4(完全可以调控第三飞船速度以满足这样的取值),即第三飞船飞出太阳系用了2.3年,而前两艘飞船等到第三飞船用了2.4年。
      
      
      

      
      最后,飞船们等待的时间会变为2.2,2.19,2.18,2.17,2.16,2.15,……,2.11,2.1009,2.1008,……,越往后,等待的时间间隔越趋于相等,因为根据狭义相对论下一艘飞船永远不会达到光速,并且接近于光速的技术会越来越到达一个极限。
      
      我们以第一飞船人员当时年龄30岁计算,对于他们的惯性系时间,会每两年多呼叫来一艘地球飞船,以100年龄极限计算,在一生的时间里,可以呼叫到30多艘飞船前来会合,也就有可能亲眼见到地球几十万年甚至几百万年后的后代人类。换句话说,如果我们的先祖曾经拥有超高科技,可以制造出接近于光速的飞船,在地球大变故时逃离地球,哪怕现在的我们是当时他们的几十万年后的子孙,只要我们的科技水平足够发达,就可以追上他们,与他们见面。
      
      今天的分享就到这里,感谢对水木的支持。
      
      本篇文章「水木长龙」原创,转载标明出处,谢谢!
      
      
      
      
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