小時候,經常聽到老人說道:天上一天,地上一年”。今年,我們神舟十三號飛船的三位航天員更是在天宮空間站上度過了幾個月的時間之久。作為首位進入中國空間站的女航天員,王亞平更是吸引了無數人的關注。
在官方最近公佈的太空近照中,很多人更是驚奇地發現,王亞平的面板彷彿自帶美顏效果。面板和之前對比,變得緊緻提升,在太空中依舊如此美麗動人。大家不禁產生疑問:天上的時間真的會變慢?航天員在太空中真的會變得更年輕嗎?
這個問題,就要從物理和生物兩個角度去探討和分析。畢竟人類只有生物年輕,機體年輕,才是真正意義上的年輕。根據NASA公佈的研究成果展示:
2015年,NASA進行了雙胞胎對照實驗,他們找到了一對男性雙胞胎宇航員(馬克(左)和斯科特(右) )。經過訓練後,派遣弟弟到了國際空間站執行任務,時間長達340天。作為對照組的雙胞胎哥哥就在地球上,進行日常的訓練,生活。
這是一個完整的對照實驗:在太空期間,弟弟(斯科特)開始對自己的血樣尿樣進行採集,並觀測自己的生命體徵,為研究人員收集資料。到了2016年3月,弟弟從太空回來後,結果卻讓人大吃一驚。
據《紐約時報》報道,NASA的科學家將弟弟(斯科特)與他的哥哥(馬克)進行了樣本比較,發現他的身體發生了很大的變化,弟弟(斯科特)竟然變年輕了!
時至今日,斯科特回到地球已有6年之久,NASA的研究報告中提到,他的身體在太空軌道上經歷了巨大的變化。他的一些細胞DNA發生了突變,他的免疫系統產生了許多新的訊號,他體內的微生物群也擁有了新的細菌種類。
我們要知道,人為什麼會衰老?衰老的本質,是因為人類染色體末端有個叫“端粒”的結構叫端粒體。端粒體的作用是用來保護染色體,就類似於鋼筆的筆帽一般。但隨著時間的增長,細胞在複製分裂過程中,端粒體會逐漸變短。
如同損耗一樣,端粒體通常隨著年齡增長會漸漸縮短。輻射、汙染、壓力等等因素都有可能導致它加速變短。如果未來的某一天,端粒體已經變得特別短,細胞無法進行復制,生命體就會面臨凋亡。
因此,科學家表示端粒體越長越年輕。但在檢查中,NASA發現:弟弟的端粒體態竟然變長了!“我們感到很驚訝,”科羅拉多州立大學的端粒專家Susan Bailey說,她無法解釋。
要知道,這個結果與預想的完全相反。在空間站中雖然會有防護,但太空中的一些宇宙射線還是可能射入,破壞人體的DNA結構。在空間站常駐一段時間的人,應該更衰老才對,但是結果竟然完全相反。
因此,Bailey博士猜測:在太空這種比較惡劣的環境下,人體的保護機制被激發。喚醒了斯科特體內一片沉寂的幹細胞。因此,他猜測:是不是因為幹細胞被啟用,才會導致端粒體變長。
不過,Bailey博士隨後表示,具體原因還有待研究。所以,航天員在太空呆久了,從生物學的角度分析,還真的會變年輕,變得壽命長。
事實上,其實即便沒有生物上端粒體變長變年輕,航天員也會物理上變年輕。這裡指的並不是大家所謂的返老還童,而是太空中的時間流速與地方相比更慢一些。這裡就要用到相對論來解釋。
廣義相對論,狹義相對論,二者要分開看待。廣義相對論講述了:引力的強弱同樣可以影響時間的流逝速度,引力越強時間流逝就相對越慢,反之則越快!宇航員受到的地球引力相對較弱,所以時間流逝比較快,一天大約比地球上的時間快3.5微秒。
而狹義相對論中,“時間膨脹效應”表明:速度越快時間就相對越慢。宇航員在太空中的高度一般都在400公里左右,速度基本為第一宇宙速度(7.9千米/秒)。高速飛行下的宇航員的時間流逝速度相對地球上時間就是要慢一些,一天大約慢28微秒!
因此,廣義相對論的衰老程度趕不上狹義相對論的年輕程度。經過計算,宇航員的時間流逝相對地球還是要慢一些。當他們再次回到地球時,會變得相對年輕一些。當然,宇航員年紀太過有限了,基本看不出來。
所以,小編想問大家:大家覺得,應用相對論;未來太空美容,會不會成為一個新的方向呢?期待你們的回覆!