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如果时间在你高速行进时变慢，那么你不就能通过不断地加速在你的有生之年里穿越银河系吗? 来自一位物理学家 某位物理学家回答：是的！但遗憾的是，这永远不会发生的。 这是一个非常具有双面性的情况。一方面，这确实是对的（适用所有目的和意图），如果您移动得足够快，时间就会变慢，那么你就可以在短的惊人的时间内到达目的地。 银河系的远端距离我们约有10万光年远，因此到达那里至少要花费10万年。然而，飞船上的时钟走得较慢（从银河系中任何一个“静止”的人的角度来看），因此船体及其上所有事物的寿命, 也就是它们所经历的时间可能远远少于10万年。 图解：恒定加速度驱动器 然而!让火箭以接近光速的速度飞行是完全不可能的。 一枚能够以1g的加速度持续数年的火箭是一枚可以在地面上空盘旋数年的火箭。尽管这在几秒钟或几分钟内是完全可能的（“制动火箭”），但你永远不会看到人们在火箭上搭建桥梁，或者在盘旋的火箭上花费一个或三个下午闲逛并野餐。航天器一般在航行中处于弹道状态，除了在行程的最开始和最末尾（不包括小幅度改正）。 图解：制动火箭 例如：航天飞机（在程序关闭之前）可以沿轨道上滑行数周，但主体火箭只在前8分钟左右发射。这八分钟就是为什么航天飞机在发射台上的重量是其着陆时的20倍的原因。最大的例外就是离子驱动器。 图解：离子驱动器 但是其实一个屁比离子驱动器能产生更大的推力（真的），所以……嗯。 火箭：匆忙一小会儿，然后不一会儿 为了更快地移动，火箭需要携带更多的燃料，因此它更重，也更需要更多的燃料，等等。关于其中的计算其实并不难，但它却令人沮丧。即使使用反物质燃料（按重量计算可能是最佳的能源）和光子驱动器（排气速度不会比光速更好），船体也仍需要以13份燃料，而其他所有物质都必须为13份燃料才能达到光速的99％。 也就是说，如果你能以某种方式永久地以舒适的1g加速，那么就能在仅在20-25年的时间里穿越我们的星系(一半加速，然后再一半减速)。根据银河系中其他人的说法，你应该一直是以接近光速的速度巡航了整整10万年。 顺便说一下，这趟旅程（穿越银河系，中途加速，中途减速，反物质燃料，光子驱动）将需要燃料与船舶比例约为10,500,000,000：1。这是不可能的。 图解 ：反物质燃料 光速仍然是一个基本的限制，所以如果你在船上，也永远不会看到恒星以超过光速的速度飞驰（你可能认为在25年之内就需要跨越10万光年）。但是相对论是一门狡猾的科学，长度收缩和时间扩张就如是同一枚硬币的两面一般。 尽管银河系中的其他所有人都用飞船上的人在时间上移动得更慢来解释如此短的行进时间，但飞船上的人却把它归因于距离更短。恒星经过时的速度比光速慢，但它们彼此之间（沿行进方向）却靠得更近。“哪种解释是正确的？”这不是一个有用的问题；如果各方都做出了正确的数学计算，他们会得出同样的结论的。 精选回答：弄清楚相对论的效应通常是看如何计算的 这和如果您的燃料是反物质有关系，则释放的能量为E = Mc2
对于质量为f的燃料，质量为m的火箭，以及能量为E的排气束，将其前后的能量和动量进行排列得到： 当v≈c时（飞船以接近光速的速度行驶时）， 更棘手的是推导和/或使用恒定加速背后的数学原理。如果飞船以“ a”频率加速，则船上的时钟读取为“τ”，并且根据每个“静止”的人，飞船的位置与时间记为“ x”和“ t”，则： 将其排列，x（0）= t（0）= 0（这意味着在首次打开引擎时，每个人的时钟都是同步的）。 作者: askamathematician |
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首先，当你读到关于去遥远星球旅行的文章时，你会经常听到“恒定加速度驱动器”，即能够让火箭以舒适的1g速度一次连续加速数年 (“1g”表示火箭上的人会感受到与地球引力相当的加速度)。
，即描述慢速经过多少次和距离缩短多少次的因素（仅适用于外部观察者，因为你总是将自己看作为静止状态）。光子飞船使其中的计算变得异常简单。这里有一个相对粗略的窍门：
(有时实际上是很有用的!)。如果排气很轻，则其所携带的动量为P = E / c。最后，运动物体的能量为γMc2，动量为γMv。这不是很明显，但是v值远小于c，这就几乎与牛顿方程相同。
。这意味着，例如如果你想以极快的速度行进，那移动的速度比“应该”出现的情况慢十倍，这样就需要比船多20倍的燃料。更糟糕的是，如果你想在要到达的目的地停下来，就需要将该比例进行平方（停下来所需的燃料已包括在加速时的飞船质量中）。
