【菜科解读】

网络上有很多类似这样的问题。

以光速离开1分钟，是光速飞船里的人感受1分钟，还是外面的观测者时间1分钟呢？这个马上返回又是什么意思呢？是行驶了1分钟突然原速返回，前后一共用了2分钟，还是有其他什么意思呢？这里面包括了掉头、加速和减速过程吗？“到达地面后”的意思，是包括在一去一回2分钟内，忽略掉加速、减速的、掉头吗？地球上过了多久的意思是指光速飞船里过了两分钟啰，而不是地球观测者两分钟的意思吗？

好，现在我就以这个混乱题目先理解出一个确定的含义，再来分析一下这个问题。

确定含义：因为这个题目最后部分是说地球上过了多久，意思就是飞船里面的人离开地面1分钟又马上返回，因此飞船里面的人来回一共花了2分钟，这里面是排除了加速减速掉头时间的。

不知道我这种理解对不对，即便不对，也只能这样理解来回答。

但可惜结论是无答案，因为光速飞船时间停止。

根据速度时间膨胀效应，在高速惯性系里，会发生尺缩钟慢效应，就是飞船里的人会感觉也实际体验到距离缩短、时间变慢效应，达到光速空间为零，时间停止。

也就是在光速飞船里的人，在宇宙任意空间移动，感受不到空间距离，也没有时间流逝。

这种没有时间流逝是真正的感受到没花时间，也没有动，而不是像孙悟空给了定身法一样把人定住了。

速度时间膨胀遵循的公式表达为：t'=t/√[1-(v/c)]

式中，t‘是低速系观测者时钟时间；

t是高速系时间记录；

v是相对低速观测者移动速度；

c为光速。

也就是说，如果真的有光速飞船存在的话，在光速中穿梭的人感觉不到时间流逝，这两分钟永远不会发生，因此地球上的人天荒地老，多少亿年过去，也无法让飞船的人感受到过了1秒，更别说2分钟了。

但如果算上加速和减速时间，2分钟很快过去，但这样又如何界定飞1分钟后马上返回地球呢？所以答案无解。

但如果从地球人看来，花了2分钟来回的光速飞船，应该是行进了1800万千米又回到了原点。

如果是以亚光速飞行或者无限接近光速飞行就另当别论了。

根据速度时间膨胀公式，我们可以计算出达到光速的50%时，时间膨胀只能够达到1.15倍，也就是说飞船里的人过了2分钟，地球上观测着过了2.3分钟，也就是约138秒，变化并不大；

但速度达到光速的99%时，飞船里的时间膨胀是地球观测者的约7.09倍，这样飞船里的人过了2分钟返回地球，地球人就感觉过了14.18分钟。

计算过程：t'=2/√[1-(0.99/1)]=14.18

飞船里的人过了2分钟，地球观测者过了14.18分钟，相对飞船里的人时间快了7.09倍。

当飞船速度达到光速的99.99%时，这种效应约达到70倍；

达到光速的99.999999999999%时，这种效应就约达到707万倍。

也就是说，飞船里的人感觉过了2分钟，地球观测者却过了9847天了，足足近27年！

这就是速度时间膨胀效应，越接近光速膨胀效应越大的规律。

但光速是无法达到的，只能是幻想。

狭义相对论认为，真空光速是宇宙中物质运行的最高速度，任何有静止质量的物体都无法达到光速，一个电子也不行。

因为有静质量的物体速度越快动质量越大，到达光速动质量将趋于无限大。

而整个宇宙的质量都是有限的，因此是一个悖论。

质速关系公式表达为：M=m/√[1-（v/c）^2]

其中M为物质的运动质量，m为物质的静质量，v为运动速度，c为光速。

根据这个公式计算，物体运行速度达到光速无法计算，结果为零。

当一艘10吨飞船达到光速的99%时，其动质量将达到约70吨，当达到99.999999999999%时，就成了7071万吨，这时再往上增加速度，动质量也呈指数增长，所需要的能量更是成倍增长。

况且任何飞船都不可能突然就到达光速，而是经过加速渐渐提升的。

如果真的突然到达极高速度，不要说光速，就是10km/s的速度飞船也会在大气层中烧掉，物质强度和结构也无法承受。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。

黑洞会吞噬地球吗 黑洞又是怎样吞噬地球

　　人类对于黑洞的好奇一直都没有停歇，就连科学界都对此争吵不断——霍金甚至一度想证伪黑洞的存在，更别说民间的无数科幻作品了。

很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段，地球被黑洞吞噬，到底会是一幅怎样的场景?近日，一位美国科学家给出了答案。

　　"面条化"假设!有一个非常著名的黑洞假设——物体在靠近黑洞时，由于引力作用，会被"面条化"(spaghettification，这个单词来源于spaghetti，意大利面)。

简单来说，如果你离黑洞过近，就会被黑洞的引力拉成像面条一样长长的一条。

这种效果的产生是重力梯度作用于你身体而产生的变化。

　　想象一下，你正在一脚踏进一个黑洞，因为你的脚跟头部相比，离黑洞更近，所以它会受到来自黑洞的更强的引力，同时，你的手臂因为摆臂的关系，与你的脚还不在一个方向上，所以手臂还会受到一个来自不同方向引力的牵引。

　　不同的位置、不同的方向，这就使得身体的不同部位从边缘向中心聚集，最终的结果不仅是身体整体的延伸，更让身体的中间变薄变长，因此，你的身体，地球也是一样，就会像被拉成了一根长长的面条，被黑洞的大嘴吞噬进去。

　　黑洞视界让你短暂拥有"上帝之眼"!假设一下，如果我们的地球旁边突然冒出来一个黑洞，会出现怎样的情景?　　首先，导致面条化的引力效应开始发挥作用，地球接近黑洞的部分会比另一边受到更强的引力，于是地球开始解体，如果这个黑洞的质量非常巨大，那么我们甚至有可能感觉不到自己正在被吞噬，因为在一段时间之内，由于时间变慢的影响，地球的视界(Event Horizon)会低于黑洞的视界，我们看到的东西将会一如寻常。

　　视界之所以叫"视界"，正是因为这是一个事件的边界，边界内发生的事件对于边界外的观察者来说，永远不会发生。

所以，从灾难降临到灾难发生，你会感觉自己向黑洞跌落的过程没有任何异常，就像从高处走向地面一样。