先說答案：一光年的距離，光的確不需要走一年。因?yàn)楣獠恍枰魏螘r(shí)間，別說一光年距離，就是整個(gè)可觀測(cè)宇宙大小的距離（930億光年），光經(jīng)過也

先說答案： 一光年的距離，光的確不需要走一年。因?yàn)楣獠恍枰魏螘r(shí)間，別說一光年距離，就是整個(gè)可觀測(cè)宇宙大小的距離（930億光年），光經(jīng)過也不需要一點(diǎn)時(shí)間。光是時(shí)空脫離的界限，因此不再需要時(shí)間。

物體只有在還沒有達(dá)到光速的時(shí)候，其時(shí)間流逝才會(huì)有變慢的問題，這是狹義相對(duì)論的時(shí)間膨脹效應(yīng)。如果物質(zhì)達(dá)到光速，物質(zhì)就成為光了。而光是沒有時(shí)間的，所以物質(zhì)在光速下不是時(shí)間流逝會(huì)變慢，而是壓根沒有時(shí)間。但問題是靜質(zhì)量不為0的物質(zhì)是不可能達(dá)到光速的。這由狹義相對(duì)論的質(zhì)量效應(yīng)公式可以看出：

（其中m為物體的質(zhì)量，m0為物體的靜質(zhì)量，Ⅴ為物體的運(yùn)動(dòng)速度，c為光速），當(dāng)V→c時(shí)，分母→0，則m→+∞，也就是說當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度趨向于光速時(shí)，物體的質(zhì)量會(huì)趨向于無窮大。如果宇宙是有限的，那全宇宙的能量都不夠推動(dòng)這個(gè)物體的。當(dāng)然這個(gè)結(jié)論是基于光速不變?cè)淼贸龅?，即光速?duì)于任何參考系都是個(gè)常數(shù)。光速是個(gè)常數(shù)在理論上是來自于麥克斯韋的聯(lián)立方程組的推導(dǎo)，在實(shí)踐上和觀測(cè)上也屢屢被證實(shí)。比如在大型對(duì)撞機(jī)上，無論對(duì)粒子用多大能量加速，粒子總也達(dá)不到光速。這就是光速限制原理。

(資料圖片)

好了，扯的遠(yuǎn)了，說這么多，是因?yàn)轭}主在描述中說到人在光速飛船過一年和地球過一年不同的問題。通過上面所說可知，飛船是不可能達(dá)到光速的，還是那句話：如果飛船達(dá)到光速了，人在飛船里面也是光速了， 人和飛船都成為光了，他們不再有時(shí)間，因此是沒有什么“一年”的問題。 不要認(rèn)為飛船達(dá)到光速了，而人相對(duì)光速是靜止的，所以人該怎么過就怎么過，照常有時(shí)間，照常吃喝過一年。

錯(cuò)了，不是這樣的

人如果在光速飛船里，人和飛船一起脫離時(shí)空，沒有什么相對(duì)絕對(duì)這一套了。愛因斯坦常說人如果達(dá)到光速，光對(duì)于人是什么樣？連他也想知道，可見這個(gè)問題超過相對(duì)論的適用范圍。就像“光對(duì)于人是光速，根據(jù)相對(duì)性，那人對(duì)于光是不是也是光速？”這個(gè)問題一樣，在這里相對(duì)性是不管用的，因?yàn)檫@已經(jīng)超越我們這個(gè)宇宙時(shí)空了。

這個(gè)問題到這兒應(yīng)該是回答完了：一方面回答了不可能達(dá)到光速，不存在光速飛船。另一方面回答了假如真達(dá)到了會(huì)是怎樣的問題――不需要走一年。但人不會(huì)滿足獵奇心，那下面我們就引申一下，來談?wù)剚喒馑俚那闆r，這是現(xiàn)實(shí)能達(dá)到且更令人神往的。

人只有在亞光速飛船才有時(shí)間，才有過了一年的問題，但在亞光速飛船里的一年和在地球上過一年，對(duì)于人的體驗(yàn)感覺是一樣長(zhǎng)的。不同的是時(shí)間的相對(duì)性和同時(shí)的相對(duì)性： 在不同參考系對(duì)同一觀察對(duì)像時(shí)間的觀察結(jié)果是不一樣的。 比如說，人乘坐亞光速飛船到半人馬座的阿爾法恒星系，這個(gè)三星系統(tǒng)其中的比鄰星距離我們地球只有4光年多一點(diǎn)。飛船以極為接近光的速度（光速是不可能達(dá)到的）飛往阿爾法星。在地球上的觀察者看來，地球和阿爾法星是靜止的，而飛船用了4年多的時(shí)間走了4光年的距離到了阿爾法星；但在近光速飛船的太空人看來，地球和阿爾法星都是運(yùn)動(dòng)的，地球在離飛船而去，阿爾法星向飛船而來，到阿爾發(fā)星的距離沒有4光年，用了不到4年的時(shí)間到了阿爾發(fā)星。這一切都是真實(shí)的，這個(gè)飛船越接近光速，飛船用的時(shí)間越短，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于4年的時(shí)間就到達(dá)阿爾法星了（由于本文不涉及空間距離，在這里就不列舉尺縮效應(yīng)公式，至于時(shí)間膨脹公式將在下面列出）。

這里面有一個(gè)問題就是，地球人盡管測(cè)得距離阿爾法星是4光年，飛船也飛了4年多，但這是地球時(shí)間，地球觀察者觀察到飛船上的鐘表時(shí)間變慢了（只要能看到），飛船上的太空人動(dòng)作非常慢，飛船長(zhǎng)度也變短了。而另一方面太空人認(rèn)為自己的時(shí)間并沒有變慢，相反，他觀察到地球的時(shí)間變慢了，地球的觀察者在運(yùn)動(dòng)方向上變短了。太空人認(rèn)為自己用了不到4年的時(shí)間到了阿爾法星，那地球上的時(shí)間會(huì)過的更少。也就是 說兩個(gè)不同參考系的觀察者相互的觀察結(jié)果是相對(duì)的， 地面的觀察者看到亞光速飛船的人的時(shí)間流逝的很慢，同樣飛船里的人觀察到地面的時(shí)間流逝的也很慢。這就是“時(shí)間佯謬”，也叫雙生子佯謬。這是怎么回事兒？這不和上面說的矛盾了嗎？不，當(dāng)然只要這個(gè)亞光速飛船一直勻速直線運(yùn)動(dòng)下去，不再返回地球，那飛船和地面的“一年”是“一樣”的。

但如果飛船又通過減速加速返回地球，那飛船的時(shí)間就真的比地球的時(shí)間膨脹多了，過的慢多了。這是因?yàn)橥ㄟ^加速和減速，飛船進(jìn)入了不同的參考系而真正改變了時(shí)間。飛船上過“一年”地球上真的過了N個(gè)年。雙生子中當(dāng)宇航員的哥哥回到地球真要比弟弟年輕的多了。這個(gè)N隨飛船速度越趨近光速而 越大。具體有個(gè)公式：

其中t′為地球時(shí)間，t為飛船時(shí)間，V為飛船速度，c是光速。由式中可以看出，V→c時(shí)，分母→0，t′→+∞，也就是說飛船越接光速，飛船上即使過很少的時(shí)間，地球也會(huì)過相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，下面簡(jiǎn)單說幾個(gè)速度的情況：當(dāng)t=1年，V=0.99c時(shí)，t′≈7.089年。當(dāng)V=0.999999c時(shí)，t′≈707年?！信d趣的可以繼續(xù)算。這個(gè)公式反過來用也行，用t′來計(jì)算t，就是用地球時(shí)間t′來計(jì)算飛船t的時(shí)間，就能算出上面乘近光速飛船用了多少時(shí)間到阿爾法星。

不過不管飛船和地球差多少年，不同參考系觀察者對(duì)時(shí)間的感覺（意識(shí)時(shí)間）是一樣的，而對(duì)時(shí)間流逝速度（真正的物質(zhì)時(shí)間）是感覺不到的。