人如果乘坐光速飞船以光速飞离地球一年，再以光速飞回来，地球过去多少年？很显然，这是一个关于狭义相对论的问题，这个问题要分两种情况来讨论，这两种情况是基于这“一年”是谁的一年？
地球的一年和光速飞船的一年
第一种情况是这一年就是地球的一年，那问题的答案很简单，当人回到地球时，地球过去了两年。也就是飞船飞出去一年后返航，返航一年后会回到地球，加起来一共飞了两年。
但很显然，这个问题不会这么简单，不然就变成一道小学一年级的数学题，而不是一个科学问题了……所以我们还是讨论第二种情况。
第二种情况是这一年是光速飞船的一年。由于涉及光速运动，所以我们必须使用描述高速运动的科学理论——狭义相对论。然而在狭义相对论里这个问题同样简单，光速下的人无法度过一年……也就是他无法在一年后返回……这是因为在光速下，时间将停滞不前，也就是在四维时空中，光速下的人无法在时间维度上移动，而只能在空间维度下移动！这是狭义相对论的推论。
狭义相对论禁止人光速飞行
这就很尴尬了，光速下的人无法度过一年，也就无法在他的一年后返回地球，所以这个问题不成立！或者说没有答案。其实狭义相对论早就限制了这种问题的发生，因为在狭义相对论里，由于时间膨胀和质量膨胀，人无法通过加速达到光速！一方面由于时间膨胀，当他加速到趋近光速时，加速会越来越慢，导致他永远无法加速到光速。另一方面由于质量膨胀，在同样的能量输入下，他的加速效率同样会越来越低，同样导致了他永远无法加速到光速。
把问题合理化：飞船接近光速飞离
既然问题本身不成立，那我们就尝试把问题合理化，不能等于光速，我们就让它无限接近光速！只要不是光速，问题就有解了。比如我们把飞船的速度假设为光速的99.999999%，也就是0.99999999c。那么人以这样的速度飞离地球一年后返回，地球过去多少年？
为了简化问题，我们忽略加速，因为考虑加速就会变成一个广义相对论的问题了，那问题会比较复杂，相信那也不是出题者的原意。所以我们忽略加速，这样它就变回一个狭义相对论的问题，我们可以用狭义相对论的时间膨胀公式来计算0.99999999c的人的一年，地球是多少年。
时间膨胀公式：t'=1/√（1-v^2/c^2)，把上面速度值代入公式后，很容易就得到了答案：约7071年，加上返程的7071年，一共14142年。
也就是说，当人乘坐飞船以光速的99.999999%飞离地球一年后返回，地球已经过去了14142年……当然，假如继续增加飞船的速度，这数字将变得更大！
这样的时间旅行也许永远无法发生
当飞船以接近光速飞行，里面的人就仿佛踏上了高速奔向未来的时间旅行……或者称之为时间移民更为贴切，因为这是一场在时间上一去不返的航行，这想想都觉得刺激，但有个遗憾的现实：在已知的物理下，我们还没发现能把一个宏观物体加速到无限接近光速的方法……
结语
爱因斯坦的相对论给我们打开了一个神奇的窗口，让我们洞见一个奇妙的世界，原来我们的宇宙比我们所能想象的更加奇妙！你愿意去探索这个奇妙的宇宙吗？我是星宇飘零，关^_^注我，和你分享更多有趣科学知识。
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