为什么速度能够影响到时间呢?速度越快时间越慢,如果接近光速飞行会怎样?
无论你走得多快,即使你真的可以以光速旅行(这当然是不可能的,但这只是一个假设),你也不会永远活下去,只要你需要活下去,就像你在地球上的感觉一样。爱因斯坦的狭义相对论确实有一个重要的思想:时间膨胀,简单地说就是“速度越快,时间越慢”。但“速度越快,时间越慢”这句话绝不能从字面上理解。有几个问题需要澄清。无论一个人处于什么运动状态,无论一个人移动得多快,他的内在时间(或他自己的时间)都以相同的速度流逝,也就是说,一个人并没有经历时间变慢的过程。
所以无论你的速度有多快,即使你的速度无限接近光速,你也不会感到时间在变慢。就像在地球上一样,你吃一顿饭大约需要十分钟,打哈欠大约需要三秒钟。那么,“速度越快,时间越慢”到底怎么“慢”法呢?狭义相对论的一个重要概念是“相对”一词,也就是说,你需要与其他参照系进行比较,才能感受到时间流逝速度的变化。例如,如果你在宇宙飞船中以非常接近光速的速度飞行,对你来说,你会看到地球上的时间过得更快。同样地,地球上的人们会看到你的时间过得越来越慢。
然而,在任何参照系中,一秒就是一秒,任何人对一秒的主观体验都是一样的(同样是前面提到的内在时间)。所谓的时间膨胀实际上是相对于其他参照系而言的。所以如果你在地球上活到100岁,你也只能在亚光速的宇宙飞船里活到100岁,而不是永远。假设飞船的速度可以达到光速,在地球上的人类眼里,你确实是“不朽的”,因为他们看到你的时间是静止的!这一切都基于“光速不变原理”:在任何参照系中,光速都是恒定的。也可以简单地理解为光速是绝对的,不需要任何参照系。
在我们的传统思维中,速度必须有一个参照系,否则它就失去了意义。比如我们通常说的汽车的速度,其实默认的地面就是参照系。但对于光来说,在任何参考系中,它都是光速!例如,如果一辆汽车以0.9℃(0.9倍光速)的速度行驶,在路人眼中,汽车前灯发出的光的速度是多少?按照传统的速度和,应该是汽车的速度+光速(1.9倍光速)?但不,答案仍然是光速。