如果此时此刻你在比邻星系观察地球,看到的并不是现在的地球,而是4.2年前的地球!因为我们观察物体时需要借助光线,光线携带的信息传递速度是有限的,这就造成了我们在夜晚看到的星星其实都是它们很久之前的样子,甚至有可能有的恒星已经死去了,我们仍然能在夜空中看到它在发光发热。
1光年是光在理想状态下运动的距离,在真正的宇宙中,光移动一年的距离可能达不到标准的1光年,因为我们的宇宙并不是绝对真空的状态,在宇宙中存在少量的星际气体和宇宙尘埃,这些细小的颗粒会对光线的移动造成一些影响,其次宇宙膨胀也会影响光线的移动,这些因素都会导致光线移动1年的距离达不到标准的1光年。
当然,光年是一个长度单位,是为了方便我们计算宇宙中天体之间的距离才诞生的,即使宇宙中光线移动一年有时候达不到标准意义上的1光年也没有影响,在计算时这些误差都会被忽略掉,毕竟宇宙中的天体都在不断的运动,比较小的误差都可以被忽略。
为什么1光年对于光来说不是1年?
钟慢效应是一个很常见的物理现象,在我们的身边无处不在,只不过钟慢效应在我们日常生活中产生的时间膨胀很短暂,几乎可以忽略。简单来说钟慢效应指的是时间并不是一个绝对的物理量,在某些情况下时间会相对性的发生变化。
一个物体在高速移动时,这个物体经历的时间要比正常的物体“更慢”一些,因为宇宙中的时间和空间是一个密不可分的整体,空间的变化会影响时间,时间的变化也会影响空间,一个物体在空间中的运动速度越快,它经历的时间流速就会越慢,这就是“时间膨胀”。
可能你会觉得这个说法不正确,其实已经有实验证明了这个现象,Μ子是宇宙中的一种轻子,π介子的衰变会产生Μ子,每一秒来自地球之外的宇宙射线击中大气层都会制造大量的M子,这些M的半衰期是2.2微秒,也就是说正常情况下在2.2微秒后M子就会衰变消失。
科学家发现,在地势比较低的地方仍然可以发现很多Μ子,按理来说M子从高处落下应该已经经过了多个半衰期才对,可是它们仍然可以抵达地表,这是因为相对于观察者来说,Μ子在高速移动,它经历的时间要比观察者慢10倍,所以Μ子才能抵达地表。
宇宙射线撞击大气层制造的M子速度能达到98%的光速,我们在实验室中可以制造出正常速度的M子,宇宙射线制造出来的M子衰变速度要比正常的M子慢5倍以上,这足以证明“时间膨胀效应”的真实性。
物体移动的速度越接近光速,它经历的时间就越慢,而对于进行光速移动的光子本身来说,它的时间在抵达目的地和其他物质发生相互作用之前都是静止的,所以光子移动一光年不需要1年的时间,对于光子本身来说时间并没有流逝!
在未来“时间膨胀”现象很可能会成为人类在宇宙中进行星际旅行时的关键,比如说一艘宇宙飞船要前往10光年外的某个星球,往返一次就需要整整20年,这样的话会消耗宇航员太多的光阴,谁也不想自己20年的岁月都在宇宙飞船中度过,可是因为时间膨胀效应,如果这艘宇宙飞船足够快,那么飞船的时间就会相对的变慢,宇航员不用花费20年的时间就可以完成任务,这对于人类的星际探索会有很大的帮助!返回搜狐,查看更多