天天要闻：当无限接近光速时，无论多远的距离都可以瞬间到达，真的如此吗？

当人无限趋近于光速时，一触即达是可以实现的，不过人的运动速度是无法到达光速的。

(资料图片)

自从爱因斯坦的《狭义相对论》出现之后，人类对于时间有了新的理解——我的时间并非是你的时间，即时间是相对的。时间的相对性跟观察对象的运动的速度有关。当有足够的能量使人无限接近于光速时，人就具有无限接近于光的属性，即时间凝固。（人能否成承受这里不考虑）先简单说一下再证明。

在我们看来太阳发出的一束光需要8分20秒才能到达地球，其实对于光来说仅仅只是一瞬间的事情。因为你所看到光到达地球，手表上指针走过的8分多钟，只是代表了你个人的时间流过了8分多钟，而光的“表”是不会走“字”的，并不是它的表坏了，而是它的一直处于凝固状态，或者说光的速度就是时空的标尺。如果人也拥有光的属性，那么对于人来说同样没有时间上的概念。在爱因斯坦的理念中，时间空间本为一体，所以就可以在一瞬间到达宇宙的任意一个角落。

下面我会从两方面入手，说一下“时间膨胀”是如何产生的：

（1）勾股定理证明速度时间膨胀效应。

（2）量子力学——被无视的光子

证明：光是如何做到的？

要说到有实验证据为依据，就要从1887年迈克尔逊-莫雷实验说起。这个实验很好理解，这两人弄了一个光的干涉仪（下图）。

（如下图所示）当一束光从光源射出之后，通过分光镜会分出另外一束垂直于原来方向的光，当垂直的光接触到镜面就会反射改为垂直向下。原来方向上的光，同样会接触到右侧镜面，反射之后返回时会经过分光镜，改变方向垂直向下。

因为同为光速，在仪器静止的时候路程也相等，所以这两束光会同时到达下端的干涉屏上，即图左。当仪器相对运动时，例如向右移动（上图右），在伽利略的相对性原理下，水平的光会产生速度的叠减: V(减少的蓝光) = u(原蓝光) - v（仪器移动速度） ，即蓝光的相对速度慢了，或者可以肉眼观察，仪器向右移动，蓝光的路程长了，所以蓝色光会晚到达。

然而在宇宙中并不存在绝对静止的情况，世界万物一直在动，如果万物不动，万物中的分子原子电子也在动，并且承载万物的星球也在轨道上移动，就像地球围着太阳动，所以这个实验的结果，应该是图右：不同时到达。然而实验结果却惊呆了众人，两束光同时达到，屏幕上没有形成干涉条纹（下图为结果）。

这个实验说明了光速并不会遵守伽利略的相对性原理，不会产生速度叠加或叠减。用一句话来总结就是：逆风的光不会更快，顺风的光也不会更慢，光速不变原理。

因此如果一艘飞船向右行驶，光在船中运动也不会产生向右的叠加速度。看下图，当光在飞船内由下到上，在飞船内的人看来它是直上直下的，而在飞船外的人看来光走的轨迹是斜线。

在一个三角形中，斜边与直角边，斜边更长。同样一个光子在飞船上的人看来，飞船的时间t(船)=s（直角边短）/c，在外人看来，地球上的钟表 t（地球）=s（斜边长）/c，因为光速c不变相同，所以可以判断出：

t(地球) >t（船），可见同一件事，在两个人看来发生的时间不一样，即两个人的时间流速不同。

我们把飞船运行的轨迹、光在飞船上的人眼里走过的轨迹、光在地球上人眼里走过的轨迹连成线，可以得到一个三角形，并由勾股定理得到地球上的时间与飞船的时间关系（很简单有兴趣可以自己算一下）：

而两个时间的比值（t/t"）则为下图部分，这部分叫做洛伦兹因子，因为是荷兰物理学家洛伦兹最先发表的。

也可以叫做修正因子，在相对论中除了时间的是不等的，质量、尺寸、速度都是相对的（如下图）。在质增效应中，可以发现v必须小于c，除非m0等于零，即静质量为0，速度才可以等于光速。然而人是有质量的，所以人无法达到光速（这个问题量子力学会重点说）。

可以说修正因子是体现高速运动物体，物理性质发生改变的问题，修正因子的曲线如下图所示。

由图可知，当物体运动速度无限趋近于光速时，而两个地方时间的比值（t/t"）也趋近于无穷大，所以当飞船的速度无限趋近于光速，则t"（t船）无穷小，时间无限小则为无限接近时间凝固，拥有了光子的属性，无论哪里一触即达。

例如：当t=190亿光年时，地球上的人认为即使是光速需要花190亿年才能到达的地方，对于飞船来说，t"无限小，为无穷小的时间，也就是一瞬间到达。

量子力学证明

在爱因斯坦的《广义相对论》中，描述了质量可以使时空弯曲，产生了引力场，而光走的是类光测地线，也会跟随弯曲，所以引力弯曲的时空时间流速也会改变。（这里不赘述了）

在宇宙各处中存在一种场，叫做希格斯场，2012年科学家通过实验发现了希格斯玻色子的存在，于是确认了这种场的存在，希格斯玻色子也叫做质量之源，因为它赋予了基本粒子的质量。

正常来说基本粒子是没有质量的，而当它们在希格斯场中运动时，与场产生了相互作用，具备了一定的势能，于是粒子便有了质量。

有一种粒子除外，就是光子。光子不与希格斯场发生作用，所以光子的静质量为0，因此除了引力，它也不会受任何有质量的物体的影响。

同理，一个物质想要一触即达，也要免疫空间中的希格斯场的束缚。而人是由原子构成的，原子又是由原子核电子构成的，电子核又是由质子和中子构成的，质子中子又是由夸克构成的，夸克本身的质量又是在希格斯场中获得的势能，所以人无法到达光速，因为组成人的粒子一定受到束缚，想不受束缚除非不是人，改由光子构成。

当物体拥有巨大的能量来抵抗自身粒子受到的各种场的束缚，就可以无限趋近于光速，便可瞬息移动、一触即达，但是会不会“散架”就不好说了。