东迪公司何生

单纯靠加速的方式无法加速至光速，这是铁律，当然你可以走捷径，依靠一些现在看来较为科幻的办法，比如虫洞、曲速、跃迁等等。

题主主要是想体会一下时间膨胀的感觉，这个好办，下面给你计算一下，你就知道多么夸张了。

假设某人驾驶一艘靠单纯加速加速至0.99999999999999c（14个9）速度的飞船，离开地球一年，然后再以相同的速度返回（还是需要用一年的时间），地球上的时钟过去了多久，那位驾驶员的时钟又过去了多久呢？

哦，对了，你这个离开地球一年，是驾驶人过去一年，还是地球时间？

如果是驾驶人过去了一年，那么地球上就过去了707万年，这么一来一回，驾驶人感觉上只是过去了2年，但地球上已经过去了1400万年了。

这就是典型的时间膨胀，也是那个著名的双生子问题。

当你的运动速度越快，时间就膨胀了，在你的时间中时间就变慢了，当你的速度越快，你的时间流逝的就越慢，所以才造成了你以0.99999999999999c（14个9）的速度飞行，时间膨胀明显，你过去了一年，地球上已过去707万年了。

对此你们有什么看法呢？欢迎在下方留言探讨。我是科幻船坞，感谢大家的阅读与关注

科学船坞

没有读过爱因斯坦理论的人，肯定认为是两年，因为在我们传统思想里，无论你什么速度离开地球，以什么速度回来，时间总是两年，时间与你去回的速度是无关的。但爱因斯坦的相对论则不那么认为，飞船上的时间与地球上的时间是不同的，由于存在时间差，就有“孪生兄弟”一老一少的现象发生了，生活在飞船上的一个孪生人，坐飞船太空游，由于飞行速度很快，对于他来说，时间逝去就没感觉了，所以，当飞船重返地球时，还是年轻人的摸样，而在地球上的那个人已经满头白发，老态龙钟了，甚至早己死亡。这就是爱因斯坦的时间亏损理论的一个结果。他推出这样的理论，很少有人能理解，只有少数人看了他的论证过程，才会恍然大悟！之所以有这个违背常规的理论，是在假定光速在真空环境下，速度永恒不变，且光速在宇宙中速度为最快，没有其他物质的运动能超过它，这样的前提条件下才证明得出的。目前，光速不变，这点已经得到证明。有没有比光速运动更快的物体呢？目前也未发现。所以爱因斯坦的相对论目前就是正确的。也就是说飞船出去两年回来时，地球己经物是人非了，己不是两年的事情了，而是己经过了几千年的时间了。

平治河流

这个问题涉及到了爱因斯坦的相对论。

首先，相对论禁止人以光速运动，因为人是有静止质量的，加速到光速需要无限能量。如果有人以足够接近光速的速度离开地球，然后再以相同速度返回，那么，地球上的时间会过去多久呢？

钟慢和尺缩效应

在相对论的框架下，时间和空间不再是绝对的存在，它们会随着观测者所在的参照系不同而发生变化。根据狭义相对论的钟慢和尺缩效应，参照系的速度越快，并且越接近光速，时间会变慢到趋于停止流逝，空间会被压缩到趋于零，具体公式如下：

上式中，ΔT和ΔL分别为运动参照系的时间和距离，Δt和Δl分别为相对静止参照系的时间和距离，v为相对速度，c为光速。

如果太空旅行者的运动速度能够达到0.866c，当他在太空中飞行1年返回地球上之时，地球上的时间已经是两年之后。地球人会认为太空旅行者是在前年离开地球，而不是去年。

如果速度更快，时间膨胀效应越显著，例如，当速度为光速的99.9996252%时，经过1年太空飞行的人回到的将会是365年之后的地球，跟他同个时代的人早已不在人世。而如果太空旅行者以这样的速度飞行1天，地球上的时间将会过去1年，这可谓是“天上一天，地上一年”。

究竟谁的时间变慢了？

不过，相对论表明没有绝对时空，也就没有哪个参照系更高级，所有参照系皆平权。既然如此，地球上的人会觉得太空旅行者因为运动而时间变慢，反过来，太空旅行者也会觉得自己是静止的，地球在远离他，所以地球上的时间会变慢。那么，究竟是谁的时间变慢了呢？

事实上，上述问题讨论的时候已经忽略了一个非常关键的东西，那就是加速和减速的过程。太空旅行者乘坐飞船从地球上出发，需要不断加速才能达到亚光速，回到地球上又要进行减速。也就是说，整个过程都是变速运动，而上述的公式只适合惯性参照系，也就是匀速直线运动或者相对静止的情况。经过加速和减速之后，飞船成了非惯性参照系。

由于太空旅行者需要力进行加速和减速，所以太空旅行者会真切地感受到惯性力，真正在加速或者减速运动的是太空旅行者。加速运动不是相对的，地球并没有加速。因此，时间变慢的是太空旅行者，而不是地球。

1g加速运动

如果要在很短时间内加速到亚光速，所需的加速度非常高，人体根本无法承受。对于长期的太空飞行，加速度为恒定1g是最好的选择，因为这样可以模拟在地球上感受到重力的情况。

在进行太空飞行时，前半程可以用1g加速度不断加速，后半程再用1g减速度不断减速。通过这样的方式，其实也能实现远距离的星际之旅，因为钟慢效应也会变得非常明显。

通过计算可知，如果以这种方式飞到1400光年外的开普勒-452b（有着“地球2.0”之称的系外行星），太空旅行者只要经历大约14年的时间。不过，对于地球上的人来说，太空旅行者飞到开普勒-452b需要1402年的时间。

火星一号

2400年，这是通过时间公式计可以算出来的。我们的时间和光所用的时间相差1200倍。一个来回用了两年，那么地球上的时间就过去2400年。

暗物质原理

每秒三十万公里的光速是我们宇宙的极限速度，同时也是信息传递速度的上限，所以不传递信息的宇宙膨胀和量子纠缠现象超光速并不能说明什么

由于光子静止时质量为0，因此光子并不受狭义相对论质能等效原理的制约，而由光子以外其他物质构成的人类包括未来人类的飞船在静止时都拥有质量，所以在向光速冲击的过程中自身质量会以为“质能相当”而增加，且增速还是急剧上升的。

根据E=MC²，有静止质量的物体在加速到光速前自身质量就会变成无限大，但宇宙中并不存在无限多的能量来让它进一步加速，因此爱因斯坦告诉我们“静止质量不为0的物体无法达到光速或者超过光速”，目前看来只有“虫洞”或者“曲速泡”有可能绕开光速限制。

在真正以光速飞行的光子“看来”，由于自身速度极快因此时间对光子来说就是静止的，如果光子有意识那么在它的感觉中自己是一瞬间就从太阳表面到达地球的，只不过在低速运动状态下的地球人看来光子是足足飞了8分20秒才从太阳到地球的。

基于以上的时间膨胀原理，我们可以大胆假设：

宇宙探索未解之迷

人以光速离开地球一年，再以光速返回，那么地球上过去了多长时间？

曾经这是一个很容易回答的问题，拿出光速的钟慢效应公式简单一算就知道了，但这样并不能说明问题，因为这个公式是狭义相对论中延伸出来的，属于暴力解决型，要让大家透彻理解这个问题，还真有点不容易，也许广义相对论可以。

牛顿的绝对时空观到底说了什么？

大神牛顿发现了三大运动定律和万有引力定律之后，一直试图解释引力是靠什么传递的，他借用了亚里士多德的以太的概念，来解释天体之间万有引力的传递。牛顿认为时间和空间是两个独立的概念，彼此之间没有联系，两者具有绝对性，尽管科学界对此也将信将疑，但苦于实在找不到引力传递已经反驳牛顿验证的方式，另外也看在三大运动定律和万有引力定律在天体观测中都解决了大量实际问题份上，大家就先信了牛顿的鞋，因此牛顿的以太说支持下的绝对时空观。

但好景不长，科学界的发现总是不断的挑战绝对时空观， 1859年法国天文学家勒威耶发现的水星进动问题首先就触碰到了牛顿的绝对时空观，因为怎么计算都发现水星应该和观测到的轨迹不一致，它肯定在太阳周围绕弯路了，但也缺少证据。

1887年的迈克尔逊莫雷实验则推翻了以太假说，当然科学界不会如此武断，这个实验断断续续到二十世纪初仍然在激烈讨论中。

如何通俗的来理解爱因斯坦的广义相对论

简单的说，广义相对论认为是质量改变了空间的结构，使得水星在太阳周围的弯曲空间中“迷路”了，这就是以绝对时空为依据计算和实际观测之间差异的根源，表面似乎只解决了水星进动问题，但事实上却是将牛顿的绝对时空观直接拉下了神坛。

广义相对论认为，时空是一个不可分割的整体，质量在改变空间的同时也改变了时间，这个结论是震撼的，比如说我们两个带着校准好的原子钟，旅行去了一个地方，回来却发现两个钟不一致了，这不是挑战认知么？事实上就是这样，能改变时间的不止是质量，还有速度。

广义相对论的时空观认为，时间和空间不是独立的概念，它们之间的纽带是速度，速度越快在单位时间内跨越的距离就越远，但就时空结构而言，这个速度有一个上限，那就是光速！光速就是时空的结构特性，也许我们可以简单的理解为，空间的距离就代表着时间，而这个衡量尺度就是光速！

因此当我们话题中的速度达到光速时，衡量空间的尺度就依然有效，但时间却处在了比较尴尬的地位，因为你会发现似乎不需要时间光速就能跨过这个尺度，当然这是针对光速旅行者而言，因为根据相对论时空观，观测者所处的位置时间仍然正常流逝，而对于观测者而言，光速旅行者已经永生，但这个理论却并不适用光速旅行者，因为光速旅行者的计时工具中时间依然在流逝，但这个时间与外界时间已经不再同步。

我们无法将一个停滞时间中的过去的一段时间换算成观测者所处的时空中的时间，因为这将出现一个除数为0的算式，所以对于这个问题："光速离开地球一年，再以光速返回，那么地球上过去了多长时间？"需要寻求答案时，将会非常困难，因为这不可换算！

科幻小说和电影中如何描述？

对于时间的描述，科幻小说《三体》中星环号载着死神程心以极度接近光的速度到达目的地，只用了52小时就跨过了在地球人看来需要287年才能到达距离，而事实上地球真正经过的时间就是287年，这就是速度的魅力！

关于质量影响时间，《星际穿越》中的形容是很透彻的，卡冈图雅黑洞附近的米勒行星受到引力影响，时间变慢，而轨道上的老黑却是普通时间，如果不是以广义相对论理解，那么这剧情就是BUG，但各位肯定不会这样认为。而最终库伯被关闭的五维空间丢到了土星附近，很多朋友问，库伯的宇航服内氧气有限，为什么被巡逻飞船发现是还没死？当然这是剧情需要，但从另一个角度来解释，黑洞内受到巨大引力影响，这是一个只能用理论物理来讨论的世界，时间？也许不需要的，外界多久都可以，对于库伯就像刚刚发生。

星辰大海路上的种花家

假设题主说的光速可以达到，结果是地球过去两年，人也是两年，有个很基础的问题，爱因斯坦描述相对论的公式中，使用的是速度。物理中所谓速度和我们生活中所说的速度不是一个概念。我们生活中的速度，物理上叫做速率，路程/时间。而真正的速度是个矢量，真正定义是位移量/时间。题主所述的状况，人和地球最后没有产生位移，其速度为0!当速度为0时时空还是原来的时空，没有发生变化。 不过在运行过程中会有个很好玩的现象，人在离开地球时可以观察到地球上一切都停止了，持续一年（如果观察条件足够）。而回来时，人会看到地球上的事情以两倍速发展，直到回到地球。

FatyTian

相信题主说的这个一年，是以光速飞行的宇航员的一年。不过，要想知道地球上此时过了几年，那么需要考虑飞行者是如何以光速飞行的：

一、曲速引擎

曲速引擎是利用空间的压缩和伸张飞行的，这种飞行方式可以绕开相对论不允许有质量物质飞行速度超过光速的魔咒，实现超光速飞行。而且还有个好处就是，不论我们飞行速度有多大，飞船内部的时间流速都和地球一样。也就是说，这种飞行方式下来，飞行员飞了几年，地球就过了几年。

二、常规飞行方式

爱因斯坦的相对论认为，物体的飞行速度越快，时间流速越慢。当然这个是相对我们观察者来说的，意思就是高速飞行者不会感觉自己时间变慢，而是观察者觉得飞行员速度变慢了。而且，速度越快时间越慢，当几乎快要达到光速时，时间流速就慢的几乎要静止。所以，假如这个人的速度无限接近于光速，那么他飞行一年回到地球后，地球可能已经过去了无数亿年，而且飞行者速度越接近光速，地球的过的时间越多。

不过，相对论只允许有质量物体接近光速，但却不允许其达到光速或者超光光速。所以，要想达到光速而又不违法相对论，那么你只有使用曲速引擎或者跳出我们的宇宙。因为在我们的宇宙，一些常数是不可变的，比如光速。而宇宙之外，可能就没有光速大小的限制。所以，一旦有质量物质达到光速，很可能就像小说里面“破碎虚空飞升”一样，达到另外纬度的空间。

此时，时间已经变得没有意义，你甚至可以看到可视化的时间，还可以通过重力改变过去的时间，就像星际穿越那样。但可悲的是，一旦超出我们宇宙，你很可能永远也回不来的，一直会以自己的时间度过一生。

科学探秘频道

爱音这个斯坦傻逼误导，以光速离开地球一年，然后以光速回到地球一年，你的身体衰老程度是两年，你带的手表过去的也是两年，同样地球上也是两年

渡厄老人

人是无法以光速飞行的，因为物理定律不允许。不过我们可以尝试以接近光速的速度飞行，但是这样也需要莫大的勇气。因为这是一张通往未来的单程票，人以接近光速离开地球一年，再以光速返回地球，就意味着你来到了未来世界。你的亲人，朋友早已不复存在，你所熟知的一切都已经成为了过去。

科学家认为人类是可以实现时间旅行的。回到过去是不可能的，但是我们可以去未来。科学家认为是要实现时间旅行有两种办法，一种是利用宇宙中超大质量的天体，例如黑洞。大质量的黑洞可以让时间变慢，我们开着宇宙飞船在黑洞周围飞上一段时间，再回到地球，就会发现我们来到了未来。但是围绕着黑洞飞行搞不好就要掉到黑洞里面去，这种方法不好实现。

还有一种办法就是提高速度，让我们速度越来越快。曾将看过一部介绍时间旅行的纪录片，在里面科学家介绍了提高速度来实现时间旅行的可能性。科学家假想在地球上建造了一列时间列车。它在亿接近光速的速度飞快的运行着，秒钟就可以绕地球运行7圈半。这列时间列车如果在2020年1月1日出发在地球上飞快的运行100年，在2120年的1月1日到站停车。这样列车外面已经过去了整整100年的时间，而列车中的乘客们却只觉得这趟旅行只花费了他们一周的时间。

这艘以接近光速运行的时间列车中的人们用了一周的时间就来到了100年后的地球。如果我们以光速离开地球一年以后在以光速返回地球，地球上会过去了多少年呢？如果这一去一回两年的时间是宇宙飞船中的时间的话，地球上就会过去了10400年的时间。

这是多么令人不可思议的事情啊！所以打算来一次时间旅行是需要莫大的勇气的，因为这将意味着当你停下来的时候眼前的一切早已是物非人非。

如果给你一次时间旅行的机会，你有勇气去尝试吗？

關鍵字: 加速 光速 单纯