如果一个人光速离开地球一分钟后返回地球，还能见到他家人吗？

一分钟看起来时间很短，但如果无限接近光速（光速飞行行不通，这里假设无限接近光速），不要说一分钟，无论多么短的时间结果都是一样的，哪怕一秒，一微秒，性质并没有什么不同。

如果一人驾驶接近光速的飞船飞行一分钟后回到地球，还能再见到家人吗？答案是不能，接近并非是一个定值，没有说明有多接近，代表着无限接近，无限接近会造成时间无穷的膨胀，膨胀到亲人逝去，地球毁灭，甚至是宇宙毁灭。

很多人有疑问不就是一分钟，60秒吗？这个问题的关键在于光速，当一个人相对于你无限接近光速，也就意味着从你的世界来看，他追逐着你的世界的时间，直至时间静止。为何会如此？

1887年迈克尔逊莫雷实验发现了一件事，奠定了狭义相对论的基础公理之一——光速不变原理。在量子力学中，光在没有引力的正常运行状态下完全不受任何事物的影响，因为连质量之源——希格斯场都无法影响到光子的运动，也因此光没有任何束缚。

这件事的发现颠覆了当代科学家的认知。早在麦克斯韦电磁学方程组中可以得到电磁波的速度为常数，因为其值的两个因素皆为可客观的可测量值，而广义的光就是电磁波，或者说电磁波包含了我们看不见的光，如无线电波，微波，宇宙射线。

相对性

相对性最早的奠定人是伽利略，在他的理论中你坐在一辆密闭匀速行驶的船中，你无法清楚你的状态到底是匀速直线，还是静止状态。这就像如果你不看天空，你无法清楚基于地球你并不是静止的，而是跟着它自转与公转。

图：高铁上的乘客看到的光

而“光速不变原理”打破了伽利略的相对性，还是伽利略的场景，当光参与进来，它将与时间有了联系。一辆高铁匀速驶过站台，而站台中站着检票员。在一节高铁车厢的正中间，有一个光源突然打开了。在高铁中的乘客看来，光源射向车厢前端与后端的距离相同，光应该同时到达前端与后端，因为光速是恒定的。

图：检票员看到的光

同样的情况在站台上检票员看来，高铁是运动的，因此有相对的运动速度v，而光速是恒定的c，因此光向前端移动的相对速度是c-v，而向后端移动的相对速度是c+v,所以光会先到达后端，后到达前端。同样的事情，在不同的参考系下发生的时间不同，打破了事件发生的同时性，换句话说检票员与乘客处于不同的时间世界之中，他们的时间流速并不相同。

时间膨胀

不过，实际上列车的情况很难观察到，因为光速108000万km/h(30万km/s）,而高铁的最高时速是350km/h。我们回到飞船的例子，小美和小泽各有一个光子钟，A与B，光子钟内有一束光在上下两面反射镜中来回反射，不断发出快速的“嘀嗒”声。

当小美带着光子钟A上了飞船，开始匀速飞行（忽略加速过程），在小泽看来小美的光子钟A走起了斜线。

而光速是恒定的，也就是说在小泽看来光子A和光子B速度是一样，但是因为小泽的光子钟B是上下运动，而小美是斜线运动的。

斜线来回的运动轨迹距离大于直上直下的运动轨迹，因此在小泽看来，小美的光子钟A嘀嗒间隔较慢，换句话说小美的时间变慢了。从小泽的角度来看，此刻小美的衰老速度比小泽要慢，小美正在越来越比他年轻。

当小美的飞船从A点移动到B点，飞船的速度为v，光子钟A走过的时间为t',光子钟B的时间为t，通过三角形勾股定理我们可以得到t与t'关系。

我们可以得到t/t'的比值，也就是地球走过的时间与飞船上走过时间的曲线。横轴的单位为飞船的速度v，刻度为（0-1倍）光速，我们可以发现当飞船的速度无限接近于光速时，两地的时间间隔比值无穷大。

比值无穷大的意味着，地球上过去了一分钟，飞船上过去了几亿分钟、几万亿分钟......，这个时间会随着飞船无限接近于光速而无限大。

当飞船的时间无限接近于无穷大，光子钟A将趋向于静止，也就是我们所说的时间凝固。光子永远将静止在光子钟之中，而飞船内的一切也将趋于静止，换句话说，当小美几乎为光速，弹指一挥间地球毁灭、甚至宇宙毁灭，她将看到宇宙演化的尽头，更别要说回头看看已经毁灭的地球上的亲人。