最近,NASA发现了一个据说跟地球高度相似的星球——开普勒452b。它距离地球1400光年,也就是说,如果现在我们发射一束光到这个开普勒上去,如果开普勒上头有人的话,他1400年后才能收到。光年嘛,光跑一年的距离就是光年,1400光年当然光就要跑1400年。
但是这里有一个大问题:地球人和开普勒人是觉得跑了1400年,可是你考虑过光的感受么?
如果光子上头坐个人(这当然不可能,下面会解释),这个人从地球出发,到抵达开普勒,是活活老了
1400岁么?
不是。
对于光子上头坐的这个人来说,这一切就是一瞬间!根本不花任何时间!
这个听起来有点古怪。咱们换个说法,如果我们在2016年用0.999999倍光速发射一个飞行器(这在实践上其实也是不太可能的),那么开普勒星的人会在1400年零几小时的时间后收到这个飞行器。可是,对于飞行器里的人来说,他自己觉得飞了多久?可不是1400年,如果不考虑加速减速的时间,那就是差不多两年的时间。
这个很多人会觉得胡说八道。1400光年就是光跑1400光年的距离,怎么你跑两年就到了?!怎么光一瞬间就到了?那么这个飞行器岂不是超光速了?
飞行器当然没有超光速。你站在地球上观测的时候,它确实飞了1400年。但飞行器里的人呢?他们自己的感觉确实只跑了两年就到了。而他们如果坐在光子脑袋上,一瞬间就到了。
这是为什么?
因为在飞行器里的人看来,开普勒和地球之间的距离缩短了。它根本不是1400光年,而是差不多两光年。而在光子眼里,开普勒的地球之间根本就没有距离。事实上,如果你坐在光子脑袋上,那面前的宇宙差不多就被压缩成了一个没有厚度的薄纸一样的东西,不,甚至不能说是薄纸,严格来说根本消失不见了。
这听上去很怪诞。但其实是狭义相对论的基本入门的概念,也是科幻小说里常用的梗。如果你喜欢读科幻小说的话,你会经常碰见这个概念:汤姆船长驾驶宇宙光辉号飞达10光年外的杰瑞星,时间债为XX年。这个时间债是啥意思?就是我上头说的这个概念。你用两年飞到了1400光年外的开普勒星,到地方了发现当地土著老了1400岁,你就欠了1398年的时间债。
我原来以为这个概念是大家都清楚的,因为它太常见了。但昨天我才发现很多人不理解,而且越不理解越生气:“光年!请搞清楚什么是光年!你懂不懂什么是光年!”
我当然知道什么是光年。
我解释一下这是怎么回事。跟我来,come on。
这里主要