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這個問題涉及到了《狹義相對論》中的“時間膨脹效應”，屬於非常嚴謹的科學話題，如果要較真的話，那麼問題中給出的條件就過於籠統了，因而答案也不是唯一的。

如果一人駕駛接近光速的飛船飛行一分鐘後回到地球……

有可能他回到地球后，他的家人並無明細異樣，也就是雙方的時間差異並無明顯體現；

有可能他回到地球后，他的家人已經垂垂老矣，也就是時間產生了明顯差異；

甚至還有可能他回到地球時，他的家人早已去世多年了，也就是時間產生了極其巨大的差異。

可能這樣，也可能那樣，這種答案聽起來就像一句廢話，然而事實的確如此。因為“接近光速”可以是99%光速、可以是99.9999%光速、也可以是99.999999……%光速——小數點後面有幾個9，將決定著最終的結果。

關於以某種速度飛行1分鐘，時間會產生多大程度的差異，需要通過時間膨脹公式來進行計算，這非常麻煩，好在對於一些特定的速度值，我們可以直接列出答案。

✎ 99%光速，時間會減緩7倍。

✎ 99.99%光速，時間減緩70倍。

✎ 99.9999%光速，減緩707倍。

✎ 99.999999%光速，7071倍。

從上述數值可以看出，當速度達到99.99%光速時，時間膨脹效應已經變得非常明顯了，時間減緩70倍就意味著在這樣的飛船上呆1年，地球上就已經過去了70年。

而在我們的問題中，飛船上的人只不過呆了一分鐘，那麼時間減緩70倍，地球上也無非只過去了70分鐘罷了。即使我們讓飛船飛得再快一些，達到99.999999%光速，導致時間變慢7071倍，地球上也只過去了7071分鐘，大約5天時間而已。

1個多小時或者1周的差異，並不會給飛船駕駛員帶來什麼直觀感受，對麼？

但我們也不能因此而認為在接近光速的飛船飛行一分鐘，時間不會出現明顯差異。前文已經說過了，“接近光速”本身就是一個很模糊的描述，在99.9999……%中，小數點後面的9是可以無限增多的，這也就意味著時間減緩的倍數也能被無限增大，大到飛船上的1分鐘等於地球上的100年、1000年、乃至上百萬年都是可以的。

倘若突破了小數點後面的無限個9，達到了100%光速呢？

通過時間膨脹公式進行計算，就會發現一旦達到100%光速，時間就靜止了，超過100%光速，時間就開始倒退了——這也是愛因斯坦認為光速既無法達到，更無法超越的理由之一。他在《相對論》中對此事清楚地描述道：“速度c在此的意義也是一種不可達到的極限速度。”

其實每次談及時間膨脹效應，我都會強調這個問題，也就是愛因斯坦自始至終就沒有認為過超光速飛行可以讓時間倒流，這不過是一些科幻作家斷章取義的說法而已。事實上愛因斯坦恰恰是由於公式表明時間會倒退，因此更加認定了光速不可能被超越，因為在他看來，時間倒流是絕對不可能出現的天方夜譚。

以上就是《狹義相對論》中關於時間膨脹效應的理論。由於這個理論過於顛覆人們的通常認知，因而在民間一直爭議不斷，尤其是民科們爭相攻擊的首選理論之一。

速度竟然會導致時間變慢，這聽起來的確不可思議，然而無論聽起來有多顛覆，愛因斯坦的理論無疑是正確的，因為截止到目前為止，這個理論已經有了許多實驗和現實數據的支撐。

譬如美國海軍在1942年進行的實驗，他們將三臺銫原子鐘帶上飛機，環繞地球飛行了一段時間，然後再跟地面的銫原子鐘進行對比，發現經過一段時間的高速飛行後，銫原子鐘的走時的確比地面的鐘慢了一些——這證明了飛機上的時間流速確實比地面上慢。

又譬如GPS衛星上攜帶的銫原子鐘每年都會出現一些走時誤差，並且出現的誤差完全符合相對論的計算結果，這促使工程師不得不置入相關程序使其進行自我修正，否則導航系統的定位結果就會出現十分嚴重的偏差，以至於根本無法正常使用。

你或許也發現了，以上兩個實例均提到了“銫原子鐘”這個光聽名字就感覺無比高大上的計時器，這是由於人類能夠達到的速度實在太慢了，時間膨脹效應顯得十分微小，在普通的鐘表上根本就無法體現出來，只有精確度極高的銫原子鐘才能察覺到這些差異。

所以從某種意義上來說，時間膨脹效應與我們的生活並不相干，至少在目前這樣的“低速年代”，它與我們的生活並不相干——即使某個人7*24小時呆在客機上飛行一輩子，時間可能也只會比普通人慢上一兩秒，這種微不足道的差異對我們而言實在沒什麼意義。

科學矩陣

如果一個人駕駛近光速的飛船飛出地球再返回，共用了一分鐘的時間，那麼還能見到家人嗎？這個問題有些同學看完可能一臉懵，既然僅僅消耗了一分鐘的時間，那麼當然會見到家人了，但是愛因斯坦卻不這樣認為。

時間到底是什麼？這個問題人類追尋了很久，地球繞太陽公轉一週發生四季變化被定義為一年，地球自轉一週晝夜交替被定義為一天，而每個人的一生都在用地球公轉週期來記錄著。實際上大家在日常生活中對於時間並沒有直觀的感受，只是一直按照確定好的規律上學上班、放學下班、睡覺起床等等。

但有一點大家是有共識的，那就是每個人的時間都是相同的。例如出門約好朋友吃飯，兩個人約定十點鐘在某某地點見面，之後你十點鐘到那了，常規情況下你的朋友也會在十點鐘到那。但有一天發生了你準時到達，你的朋友卻晚了一個小時，但你朋友認為她也是按時到達的，那也就意味著兩個人的時間是不相同的。這種情況即使現在來看，大家也都會認為匪夷所思，但實際上卻完全有可能發生。因為牛頓的絕對時空觀深入人心，到現在我們的思維上也堅持著這樣的觀點。

但自從愛因斯坦提出相對論後，對於時間和空間有了更加準確的定義和描述，對牛頓理論進行了修正，其中就包括這個絕對時空觀。愛因斯坦理論認為時間是相對的，每個人的時間可能是不同的。

• 狹義相對論中：時間的流逝速度和物體運動速度有關，物體運動速度越快，時間流逝速度越慢，如果物體無限接近於光速運動，那麼時間無限接近於靜止。
  
• 廣義相對論中：時間的流逝速度和所處的引力場有關，引力越大（時空曲率越大）的地方時間流逝速度越慢。

那麼這裡就有討論的必要了，問題中所說的一分鐘到底是誰的時間？

假設有兩個時鐘，地球上放一個、飛船中放一個。

1、飛船中時鐘過去了一分鐘

問題中也設定了飛船的速度接近光速，但沒有說具體為多少，在這裡我們需要簡化一下模型，直接省略掉加速過程、減速過程、轉彎過程等等，直接就看成是接近光速勻速飛行一分鐘。

從上邊公式可以看出來當V不斷的增大，分母不斷的接近於零，那麼t'就會不斷的接近於無窮大。假設V=0.99999c，飛船上過去1分鐘，那麼地球上過去了220分鐘，當V無限接近於光速的時候V=0.99999…99999c，那麼最後時間膨脹的倍數就是無窮的，飛船中過去了一分鐘，那麼地球上可能過去了100年、1000年甚至是10000萬年。那麼也就是滄海桑田般的變化了。

2、地球上時鐘過去了1分鐘

如果這個時間指的是地球上的時間，那麼接近光速飛出一分鐘，回到地球上並不會發生特別大的變化，地球上就是過去了1分鐘，當然對於飛船內的人來說，就是一瞬間的事情。

科學黑洞

回答你這個問題之前首先告誡你:不要被誤解光速或超光速就能追趕時間！一秒一米和一秒一光年其實都是一秒而已！時間沒變，只是空間大小的變化！

如果，你是以光速出去，再以光速回來的話，別說一分鐘，就是來回三十年你的家人也只是過了三十年！

如果你以光速出去前十年，再以三分之一光速回來，你實際旅行40年。那麼你的家人實際度過了10年＋30年＝40年。在你的家人健康長壽的情況下，同樣能見到家人！

以上是光速的問題。

超光速呢？

超光速的飛行狀態實際上與每秒一米沒有差別！時間不可能更改，既不能因為速度過快而發生時間的轉換提前到未來；也不能因為速度過快而發生時間的轉換推遲到過去。

打破一個速度的極限只能產生簡單的物理，化學反應，以及空間的持續性變化。並不能改變時間的秩序！

更何況時間的定義和快慢僅僅是我們地球人設定的一種符合宇宙發展的潛規則！宇宙中不存在時間的問題！時間只是空間移動軌跡的描述之附加物！

同時間段，速度只是空間跨越快慢的尺度而已；時間不會因人類對空間跨越的快慢而改變！

你的問題的前提就是同時間段內，相同的空間，相同速度的空間跨越問題，事物的變化不會受速度影響！

同樣是同時間段，同樣的空間，你本身的速度變異，來回的速度不一樣，速度才有可能讓你周邊的事物發生變化！

所以你的問題就有兩種答案！

至於超光速問題，也是一樣！不存在超光速後空間跨越的快到極點，時間就會錯亂！不存在的！要是這樣我們的宇宙早就亂成一鍋粥了！

因為我們難以達到的光速，超光速，其實在宇宙中不算什麼！

最快的速度就是智能意識的傳播速度！可以無限快！你到過的地方不論遠近，你在家可以不到一秒鐘神往那個地方！神到了，就是你的精神波到了！非常快！快到你無法察覺！

明朗的夜晚，皓月當空，你想看看月亮。當你抬頭看見月亮，最少花了兩秒鐘。但是當你思想中的意識想看月亮的時候你的精神波就已經到了月球上！

看月球的想法不到百分之一秒完成。光速到月球是一秒鐘，所以你的意識比光速快若干倍吧？

意識的速度到底多快？不瞞你說可以百分之一秒瞬間跨越到宇宙的彼岸！可怕吧？這個速度是一秒鐘不到就跨越幾百億光年啊！

因為宇宙的意識和我們一致！

帝國師尊原創理論體系，禁止標榜為你自己的想法和理論體系！

2019年4月10日於宜昌

玄天護道尊者

在愛因斯坦的相對論中光速是一個臨界點，理論上說如果能夠以接近光速運動的話，時間流逝就會變慢，如果能夠追上光速就可以穿越時空回到過去，雖然理論上可行 當時並沒有實驗能夠證實，光速作為第一宇宙速度想要接近這個速度，光靠現有的化學推力火箭是遠遠無法達到的，還得在量子力學上下功夫

大象lx

問題的本質就是愛因斯坦狹義相對論中的“時間膨脹效應”！速度越快，時間流逝速度就越慢，當速度無限接近光速時，時間就趨於靜止！

所以問題本身並不難理解，接近光速飛行的飛船離開地球一分鐘後返回，這要看飛船有多麼接近光速了。時間膨脹效應雖然存在，但需要速度非常緊接光速時才會比較明顯地表現出來。時間膨脹公式如下：

公式本身並不難，通過公式可以計算得知，即使是飛船速度達到了0.99999倍光速，看起來已經非常接近光速了，但飛船離開地球一分鐘的時間，地球上也不過才過去了大約220分鐘而已，其實時間膨脹效應已經非常明顯了，膨脹了220倍！只不過飛船離開時間太短了！

當然，理論分析，即使飛船離開僅僅一分鐘時間，只要無限接近光速，地球上就可以過去任何長的時間，比如說10年，100年甚至一萬年都有可能！當然問題中的一分鐘必須是飛船上的時間，而不是地球上的“一分鐘”，不然問題本身就沒有任何回答的必要了！

這就是愛因斯坦時間膨脹的主要體現，時間並不是絕對的，每個人的時間流逝速度都是不一樣的，不過現實生活中我們無法體驗到時間膨脹效應，畢竟我們經歷的速度相對光速太低了，時間膨脹完全可以忽略不計！

宇宙探索

要看這一分鐘是誰的一分鐘。

如果是飛船上的一分鐘，因為速度越大時間會變慢，達到光速時間會靜止。用這個一分鐘飛出的時間，地球上也許已經千萬年。

如果是地球上的一分鐘，在飛船上感受到的也許是0.000001秒。也許飛船上的人還沒回過神來，就已經回來了

火舞天空753

根據題目的意思，這裡的一分鐘應該指的是飛船時間，也就是駕駛員感受到的時間，由於飛船速度十分接近光速，因此狹義相對論效應將十分明顯，導致的結果就是飛船內過了一分鐘，待回到地球時卻發現地球早已過去數百年乃是上萬年。

基於真空光速在任意慣性參考系下速度相同，以及狹義相對性原理，可以得到一個關於區別於牛頓時空觀的理論，在這裡時間和空間不再各自獨立，這個理論就是狹義相對論。狹義相對論有幾個推論時非常出名的，比如質能方程，以及這篇回答將要提到的鐘慢尺縮效應。

所謂鐘慢尺縮，概括性的講就是：運動物體的時間會變慢、運動方向上的長度會縮短。（尤其注意一點，這裡的運動是相對性的，根據不同參考系會有不同判斷）

題目給出的條件是，一個人駕駛光速飛船外出飛行一分鐘，之後再回到地球。

對於這個條件，一般來說我們都是默認從地球參考系去回答這個問題，如果再忽略掉飛船的加速、轉向等過程，這樣的情況正好可以利用常見的鐘慢公式去計算，得到的具體結果取決於飛船的速度到底有多快，但不變的結論依舊是地球上流逝的時間要遠大於飛船時間。

實際上這個問題如果換個角度去思考，就成了典型的雙生子佯謬，從飛船角度，可以認為地球再動，而飛船不動，如此一來結論不就相互矛盾了嗎？

雖然表面上看起來，這樣的矛盾似乎有些不可調和，但實際上問題的重點在於飛船勢必要經歷一個加減速的過程，有人說加減速不也是相對的嗎？這裡的關鍵就在於誰真的經歷的加速（比如汽車起步，車內的人會感到推背感，而車外的人則沒有，這一點是絕對的）。

在考慮上述情況後，結論依舊是地球流逝的時間要大於飛船。（補充一點：按照現代相對論的觀點，狹義相對論與廣義相對論的本質區別在於背景時空的差異，因此雙生子佯謬並不涉及廣義相對論）

期待您的點評和關注哦！

賽先生科普

飛船如果是接近光速的，你怎麼上去呢？得停下來你才能上去。你上去後飛船是靜止狀態，從靜止加速到接近光速一分鐘肯定遠遠不夠。接近光速的飛船你也沒法下來，得停下來你才能下來，從接近光速到停止，一分鐘減速肯定也遠遠不夠。所以你這問題根本就沒法實現。

黃河208409052

有人看到這個題目時，第一反應是這算什麼題目？如果你是這麼想的，那麼下面我要說的事情完全可以顛覆你認知。在我們從小接受的觀念和常識中，理所當然的認為所有人的時間流速都是相等的，無論我們分別在何地，做何事，你手錶走過1秒鐘，我的手錶同樣也走過1秒鐘，但實際上處於運動狀態的物體，時間的流速會變慢。

比如：我在高速飛行的飛船上，當我的手錶走過1秒鐘，你的手錶卻走過了2秒鐘。

下面我會從用極為簡單的數學方法，來證明時間與速度的關係。只需要懂得直角三角形勾股定理和路程等於速度乘以時間（s=vt），初中水平就可以理解。

時間膨脹

根據題目：有個人在地球上，另一個人在飛船上，飛船以速度 v 行駛。為了證明光速與時間的關係，我們還需要一束光。假設：飛船底部有一個發光源，當飛船行駛到A點時，光源打開，一束光從底部射向頂部，當光到達頂部時，飛船飛到B點，光速恆定不變為 c ，光速不變原理是通過邁克爾遜莫雷實驗證實的。

光從下射到上，地球人掐表計時，所花時間為 t（假設有千里眼能看到）

飛船上的人也掐表計時，當光從下到上所花時間為 t'

根據 s = vt ：

地球人看到飛船以速度v，飛行了AB距離。所以AB距離為飛船的速度乘以時間 vt；宇航員在飛船觀察到光行駛距離是 ct'；地球人觀察到的就不一樣了，由於飛船在往前行駛，所以地球人觀察到的光實際上是在走斜線，距離是 ct ；由上圖可知，這三個距離是一個直角三角形。所以運用勾股定理兩直角邊的平方相加等於斜邊的平方，可以得出以下公式：

同時發生一件事，對於地球上的人來說手錶走過了時間 t ，而飛船內走的時間 t' ,神奇的是 t 竟然不等於t'，這怎麼能叫同時呢？這完全顛覆了常識。這就是愛因斯坦狹義相對論中所說的時間膨脹效應，也叫鐘慢效應。

高速與低速

物理學中把上述公式叫做兩個相對慣性座標系的時間變換，比如你在地球上，想知道高速飛船飛行了多久就利用上述公式把地球時間變換成飛船時間。而變換的參數也就是下圖公式，我把它叫做對高速修正的因子。

日常生活中，我們所能涉及到的速度都屬於宏觀低速，比如說高鐵時速360km/h，換算成秒為100m/s。而光速c速度是300000000m/s， 高鐵速度和光速相差實在太多了，當我們把高鐵速度帶入修正因子時，可以得出修正因子約等於1，即可以得出 t = t'

高速運動

當時如果當飛船的速度達到光速的1/100時，相對時間就會出現較大的差別，所以涉及到高速運動就需要運用愛因斯坦的狹義相對論，不僅僅是時間。

時間膨脹只是狹義相對論中一點，還有質量變換（質增效應），尺寸變換（尺縮效應），速度變換。

修正因子

我們可以發現高速修正因子，在相對論中無處不在，這個因子其實是荷蘭物理學家洛倫茲發表的，所以也叫洛倫茲因子。

下圖是因子的數學曲線，橫座標為相對運動速度v，縱座標為因子，

可以發現當運動速度較低時因為”1“。也說明宏觀低速狀態下，不需要修正。但隨著運動速度無限趨近於光速c時，因子修正也會趨近於無窮大。

時間靜止

通過上述證明，我們可以得到一個觀點，當飛船的速度無限趨近於光速時，對於地球人來說飛船會趨近於靜止狀態。如果運動的速度慢一點，比如是0.5倍的光速，我們會發現，飛船裡的人都變得想”樹懶“。比如飛船裡的人正在鍛鍊身體↓

而在地球上人觀察到飛船裡的人像是在打太極↓

地球都不見了

回到我們的問題，當飛船無限趨近於光速，飛行1分鐘，地球上過去了多久？通過修正因子的曲線圖，我們可以發現當飛船無限趨近於光速，飛船飛行1秒，對於地球上觀察者來說，飛船的速度的可以放慢無數倍，甚至是靜止，時間可以是無窮的，但是地球的壽命是有限的，當你回來時將見不到你的家人朋友，地球也不存在了。

科學美少男

有人說，題目中不都這麼清楚明白得說了飛行一分鐘之後回到地球嗎？既然這樣的話，那麼地球上過去的時間不也就來去兩分鐘的時間嗎？

可能在大多數人的眼裡確實只經過兩分鐘，但是愛因斯坦告訴你，真相可能沒有這麼簡單。在我們固有印象裡，時間的流逝對於每一個人都是相同的，至少在地球上生活的我們，都在經歷著相同的時間流逝，不論你一貧如洗或者家財萬貫，時間的流逝對於每一個人來說都是公平的。

既然地球上的時間流逝是同步進行的，那麼可能你會自然而然地想到，在宇宙的任何一個角落，都在和你一樣經歷著相同的時間流逝。然而，事實還真的不是這樣，看過《星際穿越》的朋友，應該對其中的一個情節印象深刻，主人公庫珀進入了一個位於黑洞附近的星球米勒星，因為女主的一次小失誤，他們被困在了米勒星長達幾個小時，可能你覺得幾個小時沒有啥的，可是這個星球可是在黑洞旁邊，所以在它上面的幾個小時，當然不能和地球上的幾個小時相提並論。

實際上，影片中說過，米勒星上的一小時，相當於地球上的7年，而他們在米勒星上不過幾小時的時間，地球上已經過去了幾十年，直到最後男主角回到地球的時候，他和出發的時候基本沒有區別，而他的女兒卻已經風燭殘年了。之所以在黑洞周圍會有這種奇異的現象，其實是因為黑洞周圍的時空被強大的引力給扭曲了，而對於接近光速飛行的飛船裡面的人來說，這種現象也是存在的。

關鍵字: 光速 科學 籠統