[磐安]如果以光速的99.99%飞行100光年，多久时间能到？黄精|中药

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宇宙浩瀚无垠，不同恒星系统之间的距离非常遥远，目前的人类还无法进行星际飞行。倘若未来人类可以造出亚光速飞船，我们就有能力飞越广袤的星际空间，去往其他恒星系统。
那么，亚光速飞船可以让寿命有限的人类在宇宙中走多远？举个具体的例子，如果以光速的99.99%飞行100光年，需要多少时间？
这个问题从中学物理的角度来看似乎很简单，不就是距离除以速度来算出时间嘛。由于1光年是以光速前进1年的距离，很容易就能算出来，亚光速飞行100光年所需的时间为100年多一点。然而，爱因斯坦的相对论告诉我们，事情并没有这么简单。
相对论表明，宇宙各个地方的时间流逝速率并不是绝对一致的，跟参照系的选择有关。在速度越快或者引力越强的参照系中，时间流逝速率越慢。根据动钟变慢效应，当速度为v的运动时钟的时间走过了ΔT时，相对静止的时钟所走过的时间为Δt ，它们之间有着如下的关系：
上式中的c表示光速。
由此可见，当速度越快时，动钟的时间ΔT越小于静钟的时间Δt ，这意味着动钟时间走得越慢。而当速度无限趋于光速时，动钟所走过的时间会接近于零，这意味着动钟的时间几乎停止流逝。但动钟的速度不能达到光速，否则上式的分母变为零，公式将会失去意义。
另一方面，运动参照系所测得的距离ΔL与相对静止参照系所测得的距离Δl也是不一样的，其关系如下：
随着速度的增加，运动参照系的距离会逐渐缩短，这就是动尺收缩效应。当速度无限趋于光速时，空间会随之收缩到接近于零。简单来说，对于快速运动的宇宙飞船来说，运动距离会缩短。
由于相对论效应的存在，每当谈及时间和空间时，需要明确究竟是哪一个参照系。在本问题中， 100光年的距离要分为两种情况讨论。
第一种情况， 100光年的距离是相对于地球参照系而言。举个例子，土司空这颗恒星距离地球差不多100光年，这是基于地球参照系测出的结果。如果宇宙飞船以光速的99.99%从地球飞往土司空，那么，地球参照系所测得的飞行时间会略大于100年。但根据钟慢效应，宇宙飞船上的时间只过了大约1.4年。
然而，这并不意味着宇宙飞船用1.4年的时间飞行了100光年的距离，宇宙飞船其实并没有超光速。这是因为对于宇宙飞船来说，从地球到土司空的距离缩短为了1.4光年，所以用亚光速飞行只要大约1.4年的时间。注意，时间和空间要对应各自的参照系。
第二种情况， 100光年的距离是相对于宇宙飞船参照系而言。在这种情况下，宇宙飞船上的观测者会认为飞行时间为100年多一点。但对于地球上的观测者来说，宇宙飞船的飞行时间达到了7071年，飞行距离则是7071光年。
总之，当速度足够接近光速，相对论效应变得不可忽略时，时间和空间都需要选择对应的参照系。在各自参照系中，都不会出现超光速，时间都是正常流逝，空间也没有收缩，观测者感受不到什么不同。只是在比较不同参照系时，就会发现时间和空间原来并非绝对一致。