《星際穿越》中爸爸能比女兒年輕, 這件事在相對論看來合理嗎?

電影快訊 1545℃

按照相對論,這樣的事情當然有可能會發生,而且很合理。

《星際穿越》中爸爸能比女兒年輕, 這件事在相對論看來合理嗎? - 陸劇吧

星際穿越是好幾年前的電影了,如果沒記錯的話,電影中存在這樣一個場景,主角來到了一顆行星,該行星由於是在一顆大黑洞附近運行的,所以按照廣義相對論,引力能夠影響時間,引力場越強的地方時間過得越慢。

於是就有了“一小時等於7年”的設定,主角在該行星上每過一小時,地球就過去了7年。

至於有人疑惑為什麼在黑洞附近,還能存在完整的星球、主角在穿越黑洞視界時為什麼沒有被撕碎等問題,關鍵在於這顆黑洞的質量非常大,以至於在視界附近的潮汐力足夠低,要知道潮汐力才是引起物體破碎的原因。

雖然潮汐力低,但這並不影響事件視界是個單向膜的性質(好像電影中的黑洞是個旋轉黑洞,那應該存在內外兩個視界,這個設定我記不太清了),也就是說主角在穿越視界後,雖然還活着,但已經沒法再回來了。

除了引力對時間的影響,在狹義相對論中,速度對時間也有影響,這一點對經常關注相對論的朋友來說,應該是老生常談了。

簡單來說,如果一艘飛船相對於某位觀測者(比如地球上的人)快速運動,那麼觀測者的時間和飛船時間的流速是不一致的,飛船時間流逝慢,如果爸爸在飛船里,女兒在地球上,那麼在旅程結束相遇時,爸爸比女兒年輕是可以實現的。

有人說這不就是雙生子佯謬嗎?運動是相對的,爸爸比女兒年輕,那女兒也可以比爸爸更小個幾十歲啊!實際上,如果二者都是慣性系的話,這句話是對的,但這樣也就意味着爸爸一去不復返,不會再相遇了。

如果相遇,那麼這個過程中就必須存在非慣性系,因此結論的相對性就被打破了,只能是爸爸比女兒年輕。(注意一點,狹義相與廣義相對論的本質區別在於時空是否彎曲,因此雙生子問題屬於狹義相對論,非慣性系只是度規變了而已,不影響時空)

標籤: 電影快訊