当人以光速飞行的时候,无论多远的距离,都是瞬间到达吗?

据说当人达到光速飞行的时候,无论多远的距离,在感觉上都是瞬时到达?

嗯,我也是这么认为的,这是一个相对论的结论。

上世纪初,物理学的天空上飘着两朵乌云,一朵是迈克尔逊-莫雷实验的结果与以太漂移学说的矛盾;另一朵是黑体辐射的紫外能谱与能量均分定理的矛盾。第二朵乌云最终由普朗克用能量量子化驱散,而第一朵乌云则是被爱因斯坦的狭义相对论驱散。

光波动说的愁云——迈克尔逊-莫雷实验

在19世纪初,光学天才托马斯·杨的双缝实验确立了光的波动性,到了19世纪末,麦克斯韦提出了电磁理论,得出电磁波的速度与光速一致,确认光也是一种电磁波。由于波需要介质传播,比如水波需要水传播,声波则需要空气传播,而远处的星光在太空中没有介质用以传播,因此科学家提出一种称为以太的光介质弥漫在整个空间。

科学家想找出这种看不见的以太,他们认为以太是在绝对空间中固定不动的,由于地球在空间中复杂地做着自转、公转等运动,因此会在以太中发生漂移。美国的实验物理学家迈克尔逊和莫雷设计了一个实验,用一个干涉仪测量光通过两个互相垂直的等距光路之间的时间差,以此来测量地球在以太中漂移的速度,并同时证明以太的存在。

但实验结果出乎他们意料,干涉图案没有任何变化,这意味着弥漫在全空间的以太可能根本不存在,又或者地球在以太中根本不发生位移。这成了一团跨世纪的疑云。

拨云见日——洛伦兹变换下的光速不变

直到20世纪初,爱因斯坦用一组数学方程成功驱散了这朵乌云。基于他的光量子假说成功解释了光电效应,使光的粒子性重新复活。光粒子是不需要介质的,因此他直接从宇宙里去掉了以太,然后定性了迈克尔逊和莫雷的实验结果:光速就是各向不变的。在他那称为洛伦兹变换的一组方程里,完美给出了测量中光速的不变性,并且与任意惯性系无关。

全新的世界——相对论时空

狭义相对论给出了一个全新的世界,在这个世界里时间不再是绝对的,空间也不再是绝对的,只有把两者统一起来以后,这个统一的时空才是绝对的。

这就意味着宇宙间没有统一的时间度量,也没有统一的空间度量,时间和空间的度量会随着运动物体的速度发生变化。根据狭义相对论给出的变换公式,当运动物体的移动速度增加,时间的会变慢,当其运动速度趋近于光速时,时间会变得无比漫长。理论上当其运动速度等于光速,其上的时间就会停止,也就是它在时间上不再发生位移。

结论

因此,回到题目,当人以光速飞行,它的时间相对于我们,每一秒都变得无比漫长,因此他无论飞到宇宙的任何角落,都是瞬间就到了,虽然按照相对论,实际上没有人能够光速飞行。

我看世界亘古不变,他看世界沧海桑田……