人马星座α星是离太阳系最近的恒星,它距地球4.3×1016m.设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座α星之间.若宇宙飞船的速度为0.999c,按地球上的时钟计算,飞船往返一次需多少时间?如以

问题描述:

人马星座α星是离太阳系最近的恒星,它距地球4.3×1016m.设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座α星之间.若宇宙飞船的速度为0.999c,按地球上的时钟计算,飞船往返一次需多少时间?如以飞船上的时钟计算,往返一次的时间又为多少?

以地球上的时钟计算
△t=

x
v
=
2×4.3×1016
0.999×3×108
s=2.87×108 s=9年
若以飞船上的时钟计算,因为
△t=
△t′
1−(
v
c
)
2

所以得△t′=△t
1−(v/c)2
=2.87×108×
1−0.9992
s=1.28×107 s=0.4年.
答:按地球上的时钟计算,飞船往返一次需9年;如以飞船上的时钟计算,往返一次的时间又为0.4年.