Question

光速和时间到底有什么关系？比如，人的运动速度越快越接近光速，时间流逝越慢，到达光速，时间静止，超过

光速和时间到底有什么关系？比如，人的运动速度越快越接近光速，时间流逝越慢，到达光速，时间静止，超过光速，时间倒退。哥哥留在地球，弟弟乘坐亚光速飞船飞行，六十年后，弟弟仍然是小伙子，哥哥却是白发苍苍的老人。想不通，人即使光速运动，也只能证明他和光跑的一样快，怎么和时间的流逝扯上关系了？

Answer 1

这个是著名的双子详谬。

LZ没能抓住这个问题的本质，在于LZ是在用狭义相对论讨论这个问题，事实上这个问题是不能依据狭义相对论的模型来解释的，应该用到的是广义相对论（简称GR）的一些结论。首先，狭义相对论（简称SR）的模型是建立在时空平坦的框架下，简单的说就是在SR的体系下，时空是没有引力或者加速度效应的，而“双子详谬”的这个问题中，“A,B两个孪生兄弟，若A乘坐飞船以接近光速的速度在宇宙中遨游一圈后回到地球，则当A返回地球的时候发现自己比B年轻了许多。”这个过程如果按SR来分析，那么匀速运动的过程中B发现A的时间相对自己变慢了；同样的B也发现A的时间相对自己变慢了，这是由于A,B之间存在相对速度，导致它们之间没有一个共同的时间观念；但SR到此就不能继续分析下去了，实际上返回地球后A比B变的年轻是因为SR中忽略了A乘坐飞船时候的加速，减速，掉头，再加速，减速，和B相对静止的这些短暂的过程。正如前面所说的，SR中仅能讨论匀速过程中A,B的时间相对对方的变化，对于加速，减速的过程，（由于最后A是从与B有相对速度的状态变成了与B静止的状态，这个状态的转变是很重要的，不可忽略），需要依据GR中提到的等效原理以及引力红移的结论，得到的结论就是：当A返回地球之后，A比B年轻了许多。

小结一下：对于双子详谬“A,B两个孪生兄弟，若A乘坐飞船以接近光速的速度在宇宙中遨游一圈后回到地球。”这个题设中，
对于A而言，起初发现B相对自己而言时间流逝变慢了，但当A返回地球减速的时候，发现B的时间流逝速率相对自己迅速变快；减速过程中，B从比自己年轻变成与自己同岁然后又迅速衰老。
对B而言，起初发现A相对自己的时间流逝变慢了，但当A返回地球减速的时候，发现A相对自己的时间流逝速率变的更慢了。即A生长的速度更加缓慢。
这样，当A,B重新达到相对静止的时候，就发现A要比B年轻的多。（注：只有当A,B相对静止的时候，它们才有一个共同的时间概念，否则它们的年龄无法比较。）
双子详谬体现了一个结论，即：凡是处于强引力场下或强加速度下的观测者，其时间流逝都要比处于弱引力（或无引力场）场或弱加速度（或无加速度）下的观测者要慢。这个现象对于观测者而言不是互逆的。

另外，解释双子详谬是运用到了等效原理和引力红移的一些结论。
等效原理是爱因斯坦依据伽利略等效原理做出的拓展，即加速度和引力产生的效应是一样的；而引力红移是GR之中的一个重要结论。静止坐标系下：
（注：“^”表示上标，“_”表示下标）
△s^2=g_00*(△x^0)^2；（△s是光的波长，△x^0是光波的周期）
而在强引力场下，光波的周期就依赖于其位置的引力势
△x^0：：(g_00)^(-1/2)
也就是说，引力会造成光的红移，使两个波峰（波谷）之间的距离变大，这就导致强引力场下，时间流逝的更慢。再依据等效原理（加速度和引力产生的效应是一样的），那么加速度和引力会产生一样的效果，即使时间变慢。

Answer 2

你可以这样想，火车经过你时，你听到的声音的音调先变高后变低，这是由于声音这个信号向你传递时，受到了火车相对于你运动的影响。

代入进来，时间这个信号是随着光的传播而向你传递的，因此，时间也会像声音那样，火车里听到的声音音调不变，地上人听到就先变高后变低，弟弟告诉运动，时间流逝慢，所以老得慢啦……

要想真正理解这些，必须改变时间独立的观念，考虑时间的信号是以光速传播的，而不是说单独存在的。

Answer 3

这个是相对论，要将时间空间联系，超过光速后相应的时间就会变慢。现阶段处于理论状态

追问

我知道，就是很难理解，谁能形象通俗的讲讲？