宇航员为何比地球人衰老得更慢的原因

   日期:2025-07-05     来源:本站    作者:admin    浏览:88    
核心提示:  在不同的时空位置,时间的流逝对我们来说可能显得快或慢。  这意味着国际空间站上的宇航员衰老的速度比地球上的人要慢。 

  在不同的时空位置,时间的流逝对我们来说可能显得快或慢。

  这意味着国际空间站上的宇航员衰老的速度比地球上的人要慢。

  不过,这种差异微乎其微,总共也就几分之一秒。

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  宇航员布奇·威尔默和苏尼·威廉姆斯将在国际空间站待到二月份,但这并不是最糟糕的情况。

  在太空中停留一段时间有许多好处,从壮丽的景色到各种公司活动。然而,衰老效应却鲜有人提及。

  宇航员的衰老速度比地球上的人要慢,但这种差异并不显著——在国际空间站待了六个月后,宇航员的年龄比地球人少0.005秒。

  因此,威廉姆斯和威尔默在太空待了大约九个月后,返回地球时将比原计划年轻约0.0075秒。

  

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  布奇·威尔默和苏尼·威廉姆斯在国际空间站的长期停留期间,衰老速度略有减缓

  国际空间站。

  有几个科学原理可以解释这一现象,根源在于爱因斯坦的相对论。

  我们都听过“时间是相对的”这句话,但真正理解其含义却不容易。

  这一说法源于爱因斯坦的相对论,它将空间与时间结合,形成了一个贯穿宇宙的结构概念:“时空”。

  我们在时空中的经历是以不同的方式来衡量的,因为时空并非平坦,而是弯曲的,受到物质和能量的扭曲影响。

  

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  地球的引力扭曲了时空结构。

  这种效应导致了所谓的引力时间膨胀。在大质量物体附近,时间似乎流逝得更慢,因为物体的引力使时空发生弯曲。

  从技术上讲,这意味着绑在脚踝上的手表最终会比绑在手腕上的手表走得慢,因为脚部离地球重心更近。但这种影响微小到几乎无法察觉。

  另一方面,国际空间站上的宇航员距离地球重心远得多——大约260英里。因此,在这种情况下,宇航员的衰老速度实际上更慢。

  然而,时间的奇妙之处在于,还有一种现象叫做相对速度时间膨胀,它在此起到了引力的反作用。

  相对速度时间膨胀是指当你以更快的速度移动时,时间流逝得更慢。

  经典的例子是双胞胎悖论:一个双胞胎乘坐接近光速的宇宙飞船,另一个留在地球。当太空旅行的双胞胎回到地球时,她只衰老了几年,而她的地球上的妹妹却已经老了十多年。

  当然,现实中没有人进行过这样的实验,但有证据表明这一现象确实存在。当科学家将一个原子钟送入轨道并返回,同时在地球上保持一个相同的时钟时,轨道上的时钟回来的时候运行速度会稍微慢于地球上的时钟。国际空间站上的宇航员也会受到类似的影响。

  

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  国际空间站(ISS)以每小时18000英里的速度绕地球旋转。

  根据美国宇航局的数据,空间站以每秒5英里(约18000英里/小时)的速度绕地球飞行。这意味着相对于地面上的人,宇航员的时间流逝得更慢。

  不过,这种减缓并没有想象中那么显著,因为引力时间膨胀实际上使他们比地球上的人衰老得快了一点。但由于速度时间膨胀的影响更大,最终宇航员在太空中的衰老速度会稍微慢一些。

  与时空物理学无关的另一种奇特现象是宇航员在太空中经历的抗衰老效应。

  近年来的一些初步研究发现,宇航员在太空中的端粒生长得更长。端粒是位于染色体末端的保护帽,能够防止染色体受损。随着年龄的增长,端粒会逐渐缩短。

  

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  端粒保护细胞和DNA免受损害。

  然而,当宇航员斯科特·凯利在太空待了一年后,他带回来的端粒比离开时更长。类似的情况也发生在2021年SpaceX“灵感4号”任务的四名商业宇航员身上,尽管他们只在太空待了三天。

  不过,目前尚不清楚端粒的增长是否与寿命延长有关,这方面的研究仍在进行中。

  此外,由于时空的复杂性,衰老慢一秒也不会有太大区别。这并不是我们探索太空的原因。

  美国国家航空航天局表示,我们进入太空是因为“太空探索能够团结世界,激励下一代,推动突破性发现,创造新的机会”。

  因此,下次当你希望周末能过得更久时,请保持冷静并迅速行动。虽然你可能不会感觉到周末变长,但从技术上讲,你可能会获得微不足道的几分之一秒。记住,时间是相对的。

 
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