光速飛船跑4光年需要多久？10分鐘！10萬光年呢？5個月！

夏日的夜晚仰望璀璨的銀河，你也許曾夢想乘坐一艘光速飛船暢遊星海。銀河系盤面直徑大約10萬光年，你可能認為橫穿整個銀河系至少也需要10萬年的時間，在一個人有生之年根本無法完成。結果真是如此嗎？根據愛因斯坦的相對論，你只需5個月就夠了！

在實現遨遊銀河系的遠大理想之前，讓我們先定個「小目標」——抵達4.2光年之外的比鄰星，交通工具是一艘99.9%光速的宇宙飛船。從你登上這艘飛船時起，一直到你返回地球，如果不算飛船中途消耗的時間，你在地球上的七大姑八大姨一查日曆才發現，這個不成器的孩子已經不著家8.4年了！

此時的你一頭霧水，回頭一看飛船上的日曆，這不才過了137天嗎？為什麼會出現如此匪夷所思的結果？4.2光年的單程旅行為什麼只用了68.5天！難道飛船上的時間比地球上的時間更慢？

實際上，這就是狹義相對論的時間膨脹（鐘慢）效應——處於同一參照系中的兩個人手裡分別拿著一個時鐘，移動速度更快的人會發現他的時鐘比另一個人的時鐘走得更慢。兩個人速度差距越大，鐘慢效應越明顯——當一個人的速度無限接近於光速時，他的時間就近乎停滯了！

時間膨脹現象在我們的生活中隨處可見——經常乘坐飛機在世界各地旅行的人，比很少出遠門的同齡人年輕一點點；國際空間站繞地球運行的速度為7700米/秒，宇航員在上面停留6個月，就比地面的同齡人年輕0.005秒。

如果有人乘坐太空船以極高的速度飛行，他所經歷的時間將比地球上的人慢的多。從下面的時間膨脹函數可以看出，當飛船速度大於光速的10%時，鐘慢效應開始逐漸顯現，隨著速度不斷提高，時間流逝也將更為緩慢，飛船的一年有可能相當於地球十年。當速度無限接近光速時，「天上一日，地上十年」也會成為現實！

根據時間膨脹公式計算，當飛船速度為0.999c（c=299792.458千米/秒）時，飛到4.2光年外的比鄰星需要68.5天；速度為0.999999c時，只需52小時；速度提高至0.99999999999c，不到10分鐘就能到達！以這個速度遨遊10萬光年直徑的銀河系，只需5個月！前往250萬光年外的仙女座星系，也只要11年多一點！

現在的你或許信心滿滿，決定在有生之年暢遊宇宙，但光速旅行絕非想像中那麼美好——向窗外望去，外界一切景物都扭曲到無法辨認。靠近一個物體的時候，它的顏色會藍移到紫外線甚至X射線端；遠離一個物體的時候，它的顏色會紅移到紅外線和無線電波端。在這個光怪陸離的世界裡，你或許會懷念平日那些熟悉的星海。

如果此時地球上的人能看到飛船裡面，他們會發現你的動作都放慢了無數倍：喝一口水杯子遲遲送不到嘴邊，咽下的食物極其緩慢的經過口腔和食道，就連轉個身都要花費好幾天的時間！

那你是不是可以長生不老呢？別做夢了！時間膨脹可不會延長你的壽命！你的一舉一動只是在地球觀察者的眼中才變的緩慢，自己不會覺得有任何異常，身體新陳代謝速度也和登上飛船前沒有區別，本來該活多少年還會活多少年，既不增加一天，也不減少一天。照此說來，也許超脫塵世，長生不老的神仙日子，只存在於傳說之中。

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