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如果你以光速离开地球，一分钟后返回地球，还能见到你家人吗？

发布者：看进人间 2023-7-21 22:18

在光速和亚光速世界，参照系的选择很重要。题目中，你以光速飞行离开地球，一分钟后返回地球，这里的“一分钟”应该是你的“本征时间”，也就是你自己感受到的时间，而不是“地球时间”，否则就没有讨论的必要了。

还有一点，无论如何你都不能以光速飞行，爱因斯坦的狭义相对论早就表明了，任何具有静质量的物体速度都不可能达到光速。所以这里就假设你以无限接近光速的速度飞行。

根据狭义相对论的时间膨胀效应，速度越快，时间就越慢，当你的速度无限接近光速时，时间就会趋于停止。也就是说，你的一分钟相当于外部世界无限长的时间。

这就意味着，你经历的一分钟，在你看来时间很短，不就是60秒吗？殊不知在这短短的60秒时间里，世界已经发生了翻天覆地的变化。地球时间可能过去了几千年，几万年，甚至更长的时间，这取决于你的速度到底有多接近光速。

所以，不要小看这短短的一分钟，只要你速度足够快，你在这一分钟时间里不但看不到自己的家人，甚至不可能再返回地球，因为等你返回地球时，你会发现地球已经不存在了，早已经毁灭了，因为地球时间可能过去了几十亿年之久。

甚至，在这短短的一分钟时间里，你会见证宇宙的毁灭，只要你速度足够快，宇宙时间就可能过去无限久，直到宇宙毁灭。

这就是爱因斯坦的狭义相对论中时间膨胀效应的具体表现，速度越快，时间流逝就相对越慢。

狭义相对论是建立在两大公设基础上的，其中一个非常重要的公设就是光速不变原理，狭义相对论中的时间膨胀效应，尺缩效应等都是基于光速不变原理推导出来的。

何为光速不变原理？并不是指“光在真空中的速度为每秒30万公里”，而是指在任何情况下，任何参照系和运动状态下，真空中的光速都保持每秒30万公里不变。

举个例子，我静止在地面上不动，你以0.99倍光速追赶一束光，在我眼里，你与这束光的相对速度是多少呢？

你可能会回答0.01倍光速，也就是光速减去你飞行的速度，我们平时计算相对速度时都是这样计算的。

但事实并非如此，在我眼里，你与那束光的相对速度仍旧是光速。这就是光速不变原理，光速就是如此霸道，保持绝对不变。

而速度与时间和空间息息相关，如果光速保持绝对不变，意味着空间和时间必须做出相应改变，只有这样才能保证在任何情况下，光速都绝对不变。

那么，时间和空间到底该如何改变呢？具体就表现为时间膨胀效应和尺缩效应，两个效应是等价的，也是同时出现的，因为时间和空间是有机的整体，两者不可分割。

能够看出，光速不变原理其实是四维时空的固有属性，只要在四维时空里，光速就是不可超越的，光速也是恒定不变的，与参照系的选择和运动状态无关。

要想突破光速的限制，只有一个办法，逃离四维时空。至于最终会到达那里，没有人知道。

总之，速度的确会影响到时间流逝，理论上讲，任何人对时间的感受都是不一样的，只是由于我们生活在低速世界，很难直观地感受到时间的差异，只有来到亚光速世界，才能明显感受到速度对时间的影响。

地球宇宙阿尔伯特·爱因斯坦

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