愛因斯坦是怎麼知道光速無法超越?達到光速時,時間就會靜止

愛因斯坦是怎麼知道光速無法超越？達到光速時，時間就會靜止

愛因斯坦提出的狹義相對論向人類陳述了一個事實，他告訴我們，光速是這個宇宙中最快的速度，是僅能接近、無法超越的速度，值得注意的是，該理論是人們認識宇宙的基礎，也是科學家們普遍認同的理論，愛因斯坦的思想還表明，宇宙中的一切事物均以一個固定的速度在時空中運動，該速度名為光速，或許你會感到這種觀念十分怪異，實際上這也是人類在日常生活中無法觀側到相對論效應的原因。

愛因斯坦所說的速度是指三維空間和一維時間，即四維裡的組合速度，這一推廣速度的恰好等同於光的速度，簡單來說，僅有一個速度的汽車，該速度能夠在不同的維度中進行分解，也就是不同的空間維和一個時間維，倘若假如物體相對於我們來說是靜止不動的，這說明它不在空間中運動，因為所有的運動都發生在一個維度中，顯然該維度為時間，而且相對於我們來說靜止及相互相對靜止的所有物體，都在時間中運動，並以完全相同的速度或節律走向衰老，倘若物體在空間中進行運動。

那麼，剛才提到的在時間中的運動一定也會轉移一部分到空間裡，物體運動的轉移意味著它在時間裡的運動比靜止時更慢，因為部分運動已經轉移到空間到中，也就是說，當物體在空間運動時，物體的鐘會變慢，相對我們來說，運動的物體時間變慢的原因是它在時間裡的部分運動轉移為了空間運動。

你知道嗎？愛因斯坦的狹義相對論中，關於時間膨脹效應的描述也是基於兩個不同慣性參照系內，從而進行了時間流逝測量的結果，也表達了測量結果之間的轉換關係，倘若在兩個參照系內，將測量的鐘表與觀察者放到一起，並且在不考慮兩者的相對位移和相對運動速度的前提下，這意味著無論是在地球上進行觀察，還是處於在運動的參照系內進行自我觀察，時間的流逝均是獨立的。

也就是說，當人類從地球的視角針對一個以十分高速運動的物體進行觀測時，運動的物體經歷的時間實際上已經變慢了，倘若我們能夠觀測到其承載的人的動作時，這意味著它會如果慢動作回放一般，當它的運動速度變為光速時，我們會發現其承載的人的動作完全停滯不前，如同其承載的人的生存時間被拉長了一般。

然而，對於地球的觀測者來說，其承載的人以光速運行時似乎可以長生不老，但是，倘若我們以處於光速運動物體的視角來看，在其自身的慣性參照系下，其時間的流逝速度將不會發生任何變化，自身的時間流逝速度也不會因為外界的觀測發生改變，是不是很神奇呢？時至今日，人類在先進的科學儀器的支持下，科學家們發現宇宙已然膨脹了50%，天體之間的距離也將離人類越來越遠，那麼，愛因斯坦為人類留下的預言，也就是人類文明僅能無限接近光速，卻永遠無法超越光速，在此基礎上，人們不禁質疑，人類為何要超越光速？是因為宇宙的尺度嗎？

不少人知道倘若人類在宇宙中完成時光穿梭，這意味著他需要擁有更快的速度，遺憾的是，人類的壽命十分有限，我們甚至無法適應漫長的飛行旅程，有人說，光速飛行利於人類更快地抵達其它星系，並在較短的時間中協助人類獲取更多的信息，同時也很可能順利的驗證未被證實的相關理論，或許我們該了解一個現實，理論上來說，速度似乎是無限的，實際上並非如此，愛因斯坦曾說過，一個有質量的物體，它的速度是有限的，物體的運動，是可以無限地接近光速，但是卻永遠無法達到光速。

如此看來，宇宙中最快的速度是光速，也令人們十分困惑，物體究竟受到了怎樣的限制，從而導致人類無法超越光速？其實，愛因斯坦曾使用了最簡單的方式解釋了這項難題，根據愛因斯坦的質能方程式，也就是E=mc ，公式中的E代表了一個物體擁有的能量，m和c分別是指物體的質量和光的速度。

該方程式中，物體的能量與質量為正比，兩者之間相互影響，值得注意的是，處於運動狀態的物體自身也擁有動能，這意味著人類很難達到光速，僅僅能做到無限接近光速，也就是說隨著人類科學技術水平的不斷提升，人類始終無法超過光速的上限，哪怕僅僅相差1m/s 甚至更低，人類也無法達到光速，人們僅能稱其為亞光速，感謝觀看本期內容，我們下期再見。