Question

接近光速时间会变慢吗？

Answer 1

首先，这是很多人对爱因斯坦狭义相对论的一个误解，认为接近光速时间变慢，人可以活很长的时间。狭义相对论的关键在于“相对”，时间流逝速率的快慢需要比较才能知道，否则无所谓时间快慢。狭义相对论的时间膨胀效应公式如下：

这个公式并不是说人的运动速度越快，他所经历的时间会变慢，寿命会变长。时间膨胀效应其实指的是对于低速运动的人来说，高速运动的人所经历的时间会变慢，他们能够活很长的时间（具体多长由速度大小决定）。例如，当相对速度达到光速的86.6%时，低速观察者会发现自己的时间比高速运动的人快两倍——如果低速观察者过两个小时，他会发现高速运动的人才过一个小时。

然而，这里并不是高速运动的人自身的时间变慢了，只是由于运动速度不同，为了保证光速在两个参照系中保持一致，参照系之间的时间流逝速率会产生差异，这其实是一种时空属性。高速运动的人做任何事情所需的时间与低速观察者没有任何区别，跑一千米还是需要几分钟的时间，寿命依然不过数十年或上百年，时间膨胀效应并不会对此造成任何影响。总之，时间膨胀效应是相对于参照系之间，参照系本身的时间流逝速率并没有快慢的概念。

利用不同参照系之间的时间流逝速率不同，可以实现时间旅行。例如，地球上有一对双胞胎，甲乘坐宇宙飞船在太空中高速运动，乙留在地球上。由于速度不同，两个参照系的时间流逝速率是不一样的，甲相对于乙较慢。当甲回到地球上时，他所经历的时间会比乙更少，所以甲会更年轻。这相当于甲穿越到未来的地球，因为他看到的是年老的乙。