Question

飞船以0.99999倍光速在宇宙中航行一年，地球过去了多久？

Answer 1

爱因斯坦的相对论提出了时间膨胀效应，认为时间会随着速度的增加不断变慢，当速度达到光速的时候，时间也会停止。

当然，我们也知道，有质量的物体是无法达到光速的，只能不断向光速靠近，于是这里产生了一个问题：相对正常速度的参考系下，时间流速会随着速度的增加而不断变慢，那么现在我们乘坐一艘速度达到了0.9999倍光速的飞船，在宇宙中航行一年，地球过去了多久？

可能很多人会说，既然速度越快，时间越慢，可为什么我们乘坐飞机航行前后，并不会感觉到时间有变慢？正是我们在现实中无法感觉到时间的变慢，所以很多人都会怀疑相对论提出的时间膨胀效应，认为时间随着速度的变化而变化是不正确的。

可事实上，越快的速度时间越慢已经是一个被证明的现象，在现实生活中，想要看到现象只能通过一些先进精密的仪器，因为速度不够快。只有人造卫星在地球轨道高速运行的时候，才能够看到一些速度影响时间的差异。

相信很多朋友都知道卫星导航，导航卫星上的时间跟我们的时间是同步的，而实际上这个时间同步是经过校正之后的结果。人造卫星的时间跟地球的时间是不同步的，有着一些微小的差异，这就是速度带来的影响。所以人造卫星发射成功后，还要根据时间膨胀效应对这个时间进行校对，这样才能够跟地球时间实现同步。

速度越快，时间越慢，这是不用怀疑的事实，可是想要真正体验到巨大的时间差异，并不是那么容易做到的事情，需要物体的速度非常高，这个速度要不断向光速靠近，也就是亚光速飞行。

只有亚光速飞行产生的时间差异才会比较明显，才会有天上一年，地上一年这样的现象出现。当然亚光速也是分为很多个级别，越是无限靠近光速，那么产生的时间差也就会越大，那么0.9999倍光速会产生多么巨大的时间差？以这个速度在宇宙中航行一年，地球会过去多久？

0.9999倍光速已经十分接近光速，或许在很多人看来，以这个速度在宇宙中航行一年，那地球至少也要过去数千年或者数万年，那么事实真的如此吗？

我们不用怀疑以0.9999倍光速在宇宙中航行，地球产生的巨大时间差异，这个时间膨胀效应是非常明显的，当然也没有人们想象的那么夸张。事实上，根据目前科学家的研究认为，0.9999倍光速能够产生的时间差大约是百倍左右。

也就是说，我们乘坐0.9999倍光速的飞船在宇宙中航行一年，地球将过去百年左右，这个时间差并没有我们想象的那么夸张，如果只是0.999倍光速飞行，那时间差可能只能70年左右，如果是更小的0.9倍光速飞行，那时间差就更小了，可能只有几倍。

由此可见，我们想要体验到那种时光穿越的明显差异，至少也需要将飞船的速度提升到0.9倍以上，越是接近光速，时间就会变得越慢。看到这里，或许很多人对未来充满了幻想，期望着有一天人类能够实现这样的速度，从而让我们穿越到未来的时空。

那么人类能够做到这里的时空穿越吗？或许不大可能，根据目前科学家的研究，亚光速虽然是人类未来要减半的一个速度，但是要实现0.9倍以上这样的亚光速飞行，或许根本就无法做到。

物体的速度之所以只能无限接近光速，那是因为有静止质量的物体在不断加速的过程中，质量会变得越来越大，而无限接近光速，需要一个无限的质量，同时也需要无限的能量。而人类的 科技 不断如何努力发展，也不可能做到这种无限能量的供应。

所以，物体的速度即使实现了亚光速飞行，程度也是非常有限的，科学家研究后认为，我们人类最多也只能实现三分之一的光速，再高的速度很难实现，这跟技术没有太大的关系，是宇宙规律的一种体现。

若是只能实现三分之一光速，那么产生的时间膨胀效应就会非常有限，即使以这个速度在宇宙中航行一年，时间变慢也非常有限，无法实现让我们期望的时空穿越。

看到物体的速度只能实现亚光速，不少人对于人类 探索 宇宙的未来也非常沮丧，要知道浩瀚的宇宙可是以光年为基本单位，即使是光速在宇宙中也只能算是龟速，而我们的速度也光速都无法达到，如何去 探索 浩瀚的星空？

其实这一点我们也不要担心，爱因斯坦的广义相对论同样给我们指明了另外一条方向，那就是利用时空的扭曲。我们都知道，大质量的天体会对宇宙空间产生扭曲效应，质量越大这种扭曲效应越明显，在中子星和黑洞的附近，时空扭曲是非常厉害的，这里的时间流速也会非常明显。

时间扭曲会产生时空速度，这个速度不受光速的限制，要知道时空本身就是没有质量的，它是一种抽象化的事物。相信很多朋友在科幻电影中看到曲率引擎这种超光速空间跳跃模式，它就是利用了时空扭曲实现了超光速飞行。

可能有朋友会说了，时空引擎的超光速飞行不是违反了爱因斯量的相对论吗？其实它们二者是两个概念，并不冲突。曲率引擎模式的超光速飞行，应用的是时空曲率，让空间本身实现超光速流动，从而带动飞船进行超光速穿梭。

这样就可以避免光速移动需要无限能量的难题，而且也可以轻松超光光速，这是人类未来 探索 宇宙，进行星际航行的一个希望。当然，曲率引擎这种模式目前还处于理论设想中，想要真正实现还需要漫长的道路要走，看到这里，我们不得不说爱因斯坦的伟大。

爱因斯坦的广义相对论，让我们了解了时空扭曲这个现象的存在，有了这个方向的指引，我们才能够找到突破光速的一种方法，才有希望在未来实现星际航行，由太阳系走向银河系，由银河系走向宇宙。