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當物體的速度達到光速時,時間是否真的會停止?

當我們的運動速度接近光速的時候(實際上這個表述也有問題,應該是速度大小可以與光速相比擬的時候),高速運動狀態下,時間的流逝會變慢。但是我們要注意的是這個時間變慢,其實只是從外界的觀察者來看發現的現象,作為當事人的我們,既無法覺察到時鐘的變慢,也看不到我們自身衰老的減緩。你就是說無論用任何的實驗手段,我們測量自身所在的這個體系,比如宇宙飛船,時間流失速度,感覺上仍然是同樣的。也就是我們不會覺得自己的動作變成了慢動作。

高速運動時時間流逝變慢,已經得到了各種手段驗證,比如用波音噴氣飛機承載著原子鐘進行環球高速飛行,比如飛船在太空中的航行。更有意思的是,美國宇航局有一對孿生兄弟宇航員,於是宇航局對他們做了細緻的觀察,看到理論上的孿生子效應(當然,由於我們太空航行條件的限制,並沒有達到理論假設上的那種誇張的高速,他們的年齡看上去也沒有什麼差別)。

雖然時間變慢,已經得到了理論和實驗上的證明,但是就像有很多現象一樣,其實談不上是為什麼。也就是我們並不知道它背後的原因,只能說我們以前對於時間和空間概念的理解,是需要更新的。

時間變慢並不意味著,某個狀態下時間會停止。因為任何非零質量的粒子無論如何加速都是永遠達不到光速的(有光這類物質才是生而具有光速的)。對於光子來說,時間也並不是停止的。當然對於光子本身談不上什麼衰老,只會在不同條件和過程下有物理性質的變化。光子是我們觀察的重要探針,是傳遞信息的媒介,具有最大的速度光速,但是並不是跟時間無關的。比如觀測宇宙深處甚至宇宙誕生之初的光子,我們可以看到天體和宇宙的年齡。

相對論給我們觀察宇宙,提出了一個嶄新的角度,那就是時間和空間並不是可有可無的背景,他們本身就是存在變化的物理量。時間、空間、速度、能量,就這樣被相對論用一些看似簡單的方程聯繫在一起。其中的奧秘現在仍在探索之中。


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