Question

乘坐光速飞船，在宇宙中旅行一年，地球上过去了多长时间？

Answer 1

我们常常会说，一山更有一山高，每个人观察世界的角度都被自己的眼界限制，就像是地球上的最高峰是珠穆朗玛峰，但是宇宙中有无数的类地行星，很多星球上的山峰都要比珠穆朗玛峰高，很多时候并不是答案不正确，只是看待问题的角度不同。

就算人类未来不断发展，也很难找到宇宙的极限，但是早在上个世纪人类就已经找到了宇宙中速度的极限——光速，光速是恒定的，也是人类发现的宇宙极限速度，并且有质量的物体无法达到光速。

通常情况下，我们说的光速是指光波或者电磁波的传播速度，在真空中的光速就是目前我们发现的物体运动最快速度，光速和任何速度相加，只能得到光速，光速的增加不遵从牛顿的经典力学，这就是为什么经常有人说爱因斯坦颠覆了牛顿的经典力学宇宙，毕竟爱因斯坦的相对论在很多方面都指出了牛顿经典力学的错误。

在网上有着这样一个问题，一个人乘坐光速飞船，在宇宙中飞行一年后，地球上过了多久？

首先思考这个问题，要忽略“有质量的物体无法加速到光速”，毕竟只是一个思想实验，无法做到百分百的严谨，为什么有质量的物体无法达到光速呢？因为随着速度的增加，物体的质量也会不断增大，在接近光速的过程中，质量会逐渐趋于无限大，例如99.99％光速，质量就几乎趋于无限大了，在接近光速的过程中每突破一点点，都是对能源和材料巨大的考验。

其实关于光速的问题，早就有人针对狭义相对论中的超光速问题提出了疑问，著名的“双生子佯谬”就是一个关于光速的思想实验，只不过在这个问题中，飞船速度是0.9999光速，并没有达到光速。在物体运动接近光速的过程中，不仅仅质量会发生变化，时间也会因为速度的加快发生变化。

通常情况下，我们把这种现象称为“钟慢效应”或者是“时间膨胀”，很多证据都证明，在速度发生变化后，时间也会发生变化，只不过这个时间变化对于运动物体本身没有任何影响，只会对观察者的坐标系产生影响，这句话或许有些难以理解，我们举一个简单的例子。

一对双胞胎兄弟，弟弟留在地球，哥哥乘坐一艘0.9999光速的飞船，向着一个方向飞行一年，然后极速返回，对于哥哥来说，自己在飞船上只过了两年的时间，但是对于弟弟来说，他在地球上等了70年，哥哥才回到了地球，如果两人分开时都是20岁，哥哥回来的时候22岁，弟弟却已经90岁高龄了。

这就是未来人类 探索 宇宙面对的最大难题，如何在达到光速甚至超越光速的同时，可以忽略掉质量和时间的变化，现在的我们不能断言未来的科学家做不到，但也无法想象怎么才能突破这些限制。对于现在的人类来说，光速就像是放在我们面前的一个障碍，需要我们想尽办法突破或者绕行。

1930年爱因斯坦和纳森罗.森在研究引力场方程时提出，虫洞或许可以成为人类未来进行瞬间空间转移的通道，甚至可以利用虫洞达成时间旅行。同时虫洞也是连接不同宇宙之间白洞和黑洞的通道，只不过这种由暗物质维持的时空间隙通常是转瞬即逝的，而人类想要接近黑洞和白洞，可能远比超越光速要困难。

那么再回到文章开头的问题，如果一个飞船达到光速飞行一年，地球上过去了多久？就像是随着接近光速物体的质量会变得无限大一样，对于旁观者来说，在这个飞船达到光速后，一切的时间就进入了“永恒”。前文在达到0.9999光速后，时间的偏差是70年，小数点每增加一位，这个时间都会增加，而小数点有无限多的数字，因此时间也会无限增大，在飞船达到光速后，就会进入时间和空间的悖论中，如果乘坐这样的飞船在宇宙中旅行，回到地球后就再也无法见到家人了。

对于地球上的人类来说，这个达到光速的飞船就等于永远消失了。对于人类来说，我们生活的宇宙还有太多的谜题，或许真的和弦理论中描述的宇宙一样，我们可以感受到的宇宙只是多维宇宙中的一个维度，我们只能理解这个维度中发生的一切，而宇宙的真相是我们永远无法理解和思考的。