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看到题目,或许你会一脸懵逼:你这不是扯淡吗?宇宙中存在光速限制,任何具有静质量的物体速度都不可能达到光速,我怎么可能以光速飞行?且不说什么“光速限制”,我明明坐着一动不动,速度就是零!哪来的“光速飞行”?

确实,比如说此刻你正坐在沙发上,你的速度确实为零。更准确地讲,你的速度相对地面这个参照系为零。

而由于地球是不断运动的,在自转的同时还在公转,围绕太阳公转的速度约为每小时10万公里,而太阳系围绕银河系运动的时速更是高达83万公里。银河系在宇宙中的速度更快,每小时约为216万公里。

如此说来,你在宇宙中的运动速度其实是相当复杂的,而且确实很快。

但这并不是我今天想表达的东西,而且,以上的计算方式,不管速度有多快,最终都不可能达到光速。

每当谈论速度时,其实我们通常会忽略掉一点,也是很重要的一点。

只要提到任何物体的运动,我们下意识会想到什么?空间!

没错,就是空间。但是时间呢?

在牛顿力学体系下,空间,时间,以及物质运动之间是相互独立的,彼此之间没有任何关联。

说白了,空间和时间可以独立存在,不需要物质。言外之意,可以存在“什么都没有”的空间和时间。空间和时间就像是一个大舞台,物质就像是在舞台上表演的演员,即便没有演员,舞台同样能存在。

同时,任何物质的存在与否,运动与否以及如何运动,都不会改变空间和时间。

还有,空间和时间也是彼此独立的,两者毫不相干。

但是,爱因斯坦对于空间,时间和物质运动,却有着截然不同的看法。他认为时间和空间是不可分割的有机整体,两者组成“四维时空”,空间和时间都不能独立于对方而单纯存在。说白了,任何单独讨论空间和时间的行为都没有意义。还有,时空的存在也是离不开物质的,物质的存在和运动会影响改变周围的时空结构。

总之就是,时间,空间,物质三者谁也离不开谁,并且相互影响。

而最关键的一点是,爱因斯坦把那个看不见摸不着的时间,看成实实在在存在的东西,一个真实存在的维度,时间维度。时间维度的真实性与空间维度的真实性是一样的,就如同长宽高三个空间维度一样真实。

但虽然我们时刻能感受到时间这个维度的存在,但根本看不见,时间给人的感觉如此虚无缥缈。不少人不太愿意接受时间这个维度,就是因为时间维度给人的感觉太抽象,不像空间维度那样,我们可以在空间维度前进,后退,也可以上升下降。但时间维度只有一个方向,那就是永远向前。

时间的这种单向性只会发生在四维时空。科学家们相信,在更高的维度里,比如说五维度时空,时间就是双向的。比如说著名科幻电影《星际穿越》里面,男主人公穿越黑洞后来到五维时空,可以随意看到甚至改变过去发生的事情,通过引力作用与女儿交流。

而在我们的四维时空里,时间是单向的,不可以倒流。虽然我们不能回到过去,但可以改变时间流逝的速度。

这就是爱因斯坦狭义相对论中著名的时间膨胀效应,速度会影响时间流逝,速度越快,时间就越慢。而这里的速度指的就是“空间维度的速度”,空间维度的运动速度会影响时间维度。

这里有两个极端,空间速度为零,也就是我们通常所讲的静止。如果空间速度为零,那么对时间的影响自然也为零,意味着时间维度的运动速度不会受到任何影响,而这个速度就是光速,这时候你的时间流逝速度最快!

当你在空间维度的速度不为零,你在时间维度的速度就不再是光速。而且空间维度的速度越快,时间维度的速度就越慢。这实际上就是上面所讲的时间膨胀效应。

用数轴来形象描述就是,当你静止时,也就是空间维度的速度为零时,时间流逝速度为1。而当你在空间维度的速度为光速时(当然是不可能的,这里只是假设),时间维度的速度就是0,也就是说你的时间静止了。

空间和时间两个速度就像两个物理矢量一样,这两个矢量合成之后,恒定保持光速!

而现实生活中,由于我们每个人的速度(也就是空间维度的速度)相比光速实在太慢了,完全可以忽略不计,意味着我们每个人在时间的维度都以光速飞行,让我们常常感叹“时间如流水,一去不复返”!

而要想让时间慢下来,那么你在空间维度的速度就必须尽可能快。要想让时间停止,也就是时间维度的速度为零,那么空间维度的速度必须是光速!

到这里,你应该明白为什么我会说“即便你一动不动,其实也是在以光速在时空里运动”,这里的重点是空间与时空的区别,前者是三维空间,后者是四维时空。

在三维空间里,你当然不可能以光速飞行。但是在四维时空里,无论如何你都必须以光速飞行!

别无其他选择!

不过,你可以选择自己在时间和空间维度的快慢。想要时间慢一点,你的空间速度就必须快一点!

完。

原文链接:https://www.toutiao.com/article/7347540266251747874

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