乍一看,题目似乎是一个绕口令,甚至有些前后矛盾,其实不然,因为题目本身反映的是光和光速的本质。

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光飞行一年的距离确实是一光年,光年也是非常重要的距离单位,在探索浩瀚宇宙时,由于天体之间的距离很远,我们通常会用光年来表示。

但是对于光来讲,飞行一年的距离并不需要一年,不但不需要一年,甚至不用花费任何时间。

这到底是怎么回事呢?这牵扯到人类对光年的定义,还有就是光速飞行的本质。

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光年,是光飞行一年的距离,看起来和光息息相关,其实光年人类只是借助光速这个速度来计算出来的距离。说白了,就是简单的距离计算,速度乘以时间。速度是光速,每秒30万公里,时间就是一年,两者相乘得出来的距离就是一光年。

更直白来讲,我们也可以这样理解:光年与光没有关系,人类只是定义一个速度,然后让以这个速度飞行一年,就是一光年。

第二个问题,为什么说一光年的距离光并不需要飞行一年呢?

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简单讲,因为对于光来讲,是没有时间概念的。如果光有人类那样的意识,你对光讲述任何关于时间的问题,光都会一脸懵逼:时间到底是什么?

光没有时间概念,也可以理解为光的时间是静止不动的。对于光来讲,只有现在,只有此时此刻,没有未来。所以不管多远的距离,光都可以一瞬间到达,不需要任何时间。

同时,时间和空间是一体的,这也意味着光没有空间概念,不管多远的距离,对于光来讲都是近在咫尺,哪怕是宇宙的边缘,光也可以“一个跨步”就到达。

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说白了,光就是四维时空的界限,脱离四维时空的界限,时间和空间的概念在光面前都失效了。

在爱因斯坦的狭义相对论体系下,速度越快,时间就越慢。如果速度达到光速,时间就会静止,这看起来是理所当然的,其实并不严谨。

因为爱因斯坦狭义相对论的适用范围是有限的,只有在速度没有达到光速的时候才有效,一旦达到光速,狭义相对论就不再适用了,所以,光并不适用于狭义相对论。只不过通常情况下,我们可以这样通俗理解:达到光速,时间静止。虽然不是很严谨,但看起来也没错。

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狭义相对论中的“速度越快,时间就越慢”讲的其实就是时间膨胀问题,与参照系的选择息息相关。

时间和速度的快慢本来就是相对的,所以所谓的“速度越快,时间就越慢”必须在两个不同的参照系之间对比才有意义。对于任何人来讲,他的本征时间在任何时候都是不会改变的。

何为本征时间?通俗来讲就是他自己感受到的时间,他“口袋”里的时钟显示的时间。

举个例子,假如你乘坐一艘飞船以非常接近光速的速度飞行,我静止在地球上。对于我来讲,你的时间确实变慢了,你的一切在我眼里看起来都像是慢动作。

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但是对于你本人来讲,你丝毫不会感受到时间变慢,你的感受与在地球上的感受并不会有任何不同,你仍会觉得自己活到80岁就会老去。只有在你重返地球之后,才会发现自己变年轻了,因为你发现地球上的时间已经过去了几百年甚至几千年,早就沧海变桑田了!

这就是时间膨胀效应或者说钟慢效应。只有在速度非常接近光速时,这种效应才会比较明显,而在我们的低速世界里,由于速度相对光速来讲太低了,我们根本感受不到时间膨胀效应。

同时,狭义相对论表明,任何具有静质量的物体速度都不可能达到光速,所以,无论如何你乘坐的飞船速度都无法达到光速。

如果非要假设飞船的速度能达到光速,结果会怎么样呢?

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结果就是:你和飞船其实已经脱离了时空,不属于四维时空的范畴了,当然爱因斯坦的狭义相对论就不适用了,因为狭义相对论的背景就是四维时空。那时候你和飞船其实都成为了光子,当然没有任何时间概念了。

可以看出,光就是如此特殊,如此霸道。光,虽然在我们身边无处不在,但事实上自己人类都没能弄清楚光的真正本质!