關於速度和時間的關係，很多人都會有這樣的疑問：為什麼速度越快，時間越慢？ 為什麼速度和時間之間有如此不可避免的聯絡？
事實上，這種問題在之前的科普文章中已經提到過很多次了。 今天，我就用一種流行的方式和你**。
簡單來說，愛因斯坦的狹義相對論顯示了速度和時間之間的關係。 但是在狹義相對論下，我們不可能以光速飛行，我們只能無限接近光速飛行。
狹義相對論說，速度越快，時間就越慢，所以當速度無限接近光速時，時間往往會停止，這是否意味著我們不會變老？
當然不是它總是會變老的。 為什麼？
所謂“你走得越快，時間越慢”只是相對的，就是“你的時間相對於別人慢了”，但就你自己來說，根本感受不到時間的減慢，不管你走得有多快，你自己也感覺和靜止在地球上沒什麼區別。
相信大家常聽過這樣一句話：對比就沒有壞處。 所以，只要它不與其他事物形成對比，無論你處於什麼運動狀態，你都會覺得自己正在以同樣的速度衰老。 比如說，如果你應該活到80歲，你只能活到80歲，你的新陳代謝會像往常一樣繼續，什麼都不會改變。
而只有當你把自己和別人或事比起來時，“傷害”才會顯現出來，你會覺得自己的時間變慢了，因為你會看到別人或事的時間加快了，就像我們放電影時按下快進油門鍵一樣。
為什麼會這樣？ 為什麼速度會影響時間流逝的速度？
正如我所說，所有這些都是基於愛因斯坦的狹義相對論，而狹義相對論是在兩個基本原理的基礎上建立的，它們是光速不變原理和狹義相對論原理
首先光速不變的原理
這個原則以前已經說過太多次了。 光速恆定並不意味著“真空中的光速是每秒30萬公里”，而是“真空中的光速與參考係的選擇和光源的運動形式無關”。
根據麥克斯韋的電磁理論，真空中的光速實際上是電場和磁場交替轉換的速度，振盪磁場產生振盪電場，振盪電場也產生磁場，依此類推，形成電磁波。 這意味著電磁波的速度只與真空的性質有關，與波的來源無關，也與參考係的選擇有關，這實際上與水波的性質非常相似。
例如，如果你在靜止時開啟手電筒，手電筒會發出一束光，在我眼中，這束光的速度就是光速。 接下來，從 0 開始以光速的8倍執行，在我眼中，這道光的速度還是同樣的光速。
為什麼光速有這樣的性質？
答案是：我不知道。我們剛剛觀察並通過實驗驗證了光速的這種特性，但不知道為什麼會發生這種情況。 說白了，光速恆定只是愛因斯坦提出的乙個假設，也是乙個公理。
然後是狹義相對論原理
與光速不變原理不同，狹義相對論原理非常符合我們的日常生活經驗，表明任何慣性系都是等價的物理定律在所有慣性系中都採用相同的形式。舉個例子就清楚了。
靜止和勻速直線運動的參考係稱為慣性系。在一列以恆定速度直線行駛的火車上，你的感覺和靜止在地面上沒有什麼不同，任何物理實驗和定律都是一樣的，只是憑你自己的感覺，不觀察火車外面的環境，你不可能知道你是在地面上靜止的，還是在一列以恆定速度直線行駛的火車上。
愛因斯坦認為任何慣性系都是相等的，並且沒有絕對的參照系，因此他否認以太的絕對參照系的存在。
也就是說，事實上，狹義相對論就是基於上述兩個共同的假設這意味著狹義相對論系統下的所有公式都與兩個共同的假設有關。 同時，這也意味著，只要兩大公共假設沒有錯，狹義相對論就不可能錯。
但正如我剛才所說，上述兩個基本原則實際上可以理解為公理或公理。 公理沒有對錯之分，只要它們得到我們日常生活經驗或實驗的支援。
為什麼我一開始就說我們達不到光速？ 從本質上講，這是因為光速不會改變。 根據光速恆定，可以推導出狹義相對論中質量增加效應的公式，速度越快，物體的質量越大，當物體的速度無限接近光速時，質量將是無限的，然後需要無限的能量來加速物體， 這顯然是不現實的。
這個時候，用牛頓第二運動定律f=馬來理解是不合適的，畢竟這個公式中的m是乙個測量值，所以只要不斷地對物體施加乙個力，物體就會獲得加速度。 然而，物體的質量隨著速度的增加而增加，這意味著施加在物體上的力必須足夠大才能使物體繼續加速，這在現實中是不可能的。
速度越快，時間越慢，這實際上是狹義相對論體系下的時間膨脹效應或時鐘慢速效應。 那麼，時間膨脹了多少？
根據光速不變原理，可以推導出時間膨脹公式，推導過程並不複雜，甚至只能做到初中數學水平。
時間膨脹並不意味著“自己的時間膨脹了”，正如我剛才所說，確實如此”。與其他參照系相比，他的時間相對膨脹
事實上，每個人都有自己的特徵時間，什麼是特徵時間？ 通俗地說，就是“口袋裡的時鐘顯示的時間”。 每個人都只對自己的本徵時間負責，別人的本徵時間與自己無關，除非你處於同乙個參照系中，這樣你就有了相同的本徵時間，否則在不同參照系下比較本徵時間其實是沒有意義的。
最明顯和最常被提及的例子是“”。雙胞胎悖論相信很多人早就聽說過了，之前的科普文章中也多次提到過，所以這裡還想再強調一點。
弟弟留在地球上，哥哥乘坐一艘以亞光速飛行的宇宙飛船離開地球。 飛了一會兒，哥哥回到了地球，這個時候，弟弟是誰？
答案是哥哥更年輕。 原因是哥哥以亞光速飛行，時間會比弟弟慢，當然更年輕。
但問題是，由於速度是相對的，在弟弟眼裡，哥哥是以亞光速飛行的。 但在哥哥的眼中，弟弟也在以亞光速遠離他。
也就是說，在弟弟眼裡，哥哥的時間慢了下來。 而在哥哥的眼裡，弟弟的時間也慢了下來。 這不是矛盾嗎？
當然不是。 讓我們回過頭來看看我剛才強調的內容”。固有時間定義：每個人都只對自己的內在時間負責。 在弟弟和哥哥的眼裡，對方的時間確實慢了下來，但這本身並不矛盾，為什麼？
因為弟弟和哥哥都是在各自的參照系中衡量對方的時間，所以兩者之間的比較本身就沒有意義，當他們看到對方的時間變慢時，不會對對方產生任何影響，但哥哥和弟弟一定感受到了本徵時間流逝的速度。
例如，弟弟打噴嚏大約需要 3 秒，哥哥打噴嚏大約需要 3 秒。 只是弟弟和哥哥看到對方打噴嚏的時間不是3秒，可能是3分鐘甚至更長，這取決於他們兩個人相對的速度有多快。
另外，假設在5000光年之外有乙個黑洞，在黑洞附近的星球上生活著一群外星人，因為黑洞的巨大引力，外星人的時間流逝會減慢，但這有什麼關係呢？
對於人類來說，外星人的時間確實慢了下來，但這種慢下來對人類來說毫無意義，外星人自己也不可能感覺到時間慢了下來。 假設外星人的新陳代謝率和人類差不多，外星人也會覺得自己會在80歲左右死去，這和人類沒什麼區別。
然而，在外星人經歷的80年裡，地球上可能已經過去了幾千年，但這幾千年對外星人來說也是毫無意義的，他們無法親身感受到人類在這幾千年的滄桑快進影片片段“一樣。
同樣，人類和外星人都有自己的本徵時間。 除非有一天外星人突然來到地球，否則他們真的能感覺到他們的時間變慢了。 其實這就像著名科幻電影《星際穿越》中的主人公，在黑洞附近呆了幾個小時，地球已經過去了幾十年，主人公的女兒都成了老太太，而主人公還年輕。
總結。 所謂“速度越快，時間越慢”或“光速飛逝，時間停止”，其實只是“”。相對而言”。說白了，如果只有你自己，沒有其他參照物，你無論如何都不會感受到時間膨脹效應，你應該活多久就活多久，基本上你只有不到一百年的壽命，夢想“以光速飛行不會變老”是不現實的， 無論你怎麼飛，你的新陳代謝都不會停止。
假設新陳代謝真的停止了，別說“不會變老”了，你會因此而死，沒有新陳代謝你怎麼能活下去？ 就算你真的能活下去，你也不再是你了，至少不是活著，而是像石頭一樣的東西！
完成！ 優質作者名單