在狹義相對論中的鐘慢效應(yīng)看起很簡單,，其實不然,！我們常說一個物體運動速度越快，它所經(jīng)歷的時間流逝速度相對于靜止的物體越慢,，這句話沒有毛病,。

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但是你怎樣通過狹義相對論的鐘慢效應(yīng)來產(chǎn)生真實的時間變慢效果,。也就是說,，你想使得自己通過運動變得比其他物體更加年輕，卻是一個非常復(fù)雜,，且充滿誤解的一個問題,。

這個問題其實就是狹義相對論中所討論過的雙生子問題。

要了解這個問題,，我們首先要知道什么是慣性系和非慣性系,，這兩個概念在狹義相對論中非常重要,，是理解雙生子問題的關(guān)鍵。

慣性其實就是牛頓第一定律的表述,，一個孤立的質(zhì)點在沒有受到外力的情況下,，也就是合力為零的情況下，這個質(zhì)點會保持勻速直線運動或者靜止,。

以這樣一個運動狀態(tài)的物體作為參考系,，那么這個參考系就是慣性參考系。

相反當一個物體受到的合力不為零,，也就是存在一個加速度的話,，那么這個物體就是在做非慣性運動，它也是一個非慣性的參考系,。

那么雙生子問題說的是啥,？當愛因斯坦發(fā)表了自己的狹義相對論以后，提出了很多違反人類直覺的物理學(xué)結(jié)論,，其實最讓人難以理解的就是鐘慢效應(yīng),。

因為在此之前人類一直認為時間的流逝速度對于任何事物，不管它處在怎樣的運動狀態(tài)都是一樣,，這就是牛頓的絕對時空觀,。但是鐘慢效應(yīng)告訴我們處在運動狀態(tài)下的事物的時間流逝速度會發(fā)生變化。

為什么會產(chǎn)生這樣的效果呢,？其實時間變慢很好理解，很多的科普文章視頻都有講解,，我這里就簡單提下,，看下圖就明白了。

光速不變原理是狹義相對論的基本假設(shè),，在20世紀也得到了邁克爾遜-莫雷實驗的證實,，這一毋庸置疑。正是因為光速相對于任何事物的運動狀態(tài)都保持一個定值,，這就為我們帶來了鐘慢效應(yīng),。

上圖其實就是一個光子鐘，光子上下運動一個來回,，我們記為1秒,，我們外部的觀察者看一個靜止的光種的時候，光子在上下正常運動,，時間也不會發(fā)生變化,。

但是當我們外部的觀察者看一個處在運動狀態(tài)下的光子鐘的時候，由于光速不滿足日常生活中的疊加原理（也就是光速不管怎樣都不變）,，就產(chǎn)生了一個奇怪的現(xiàn)象,。

光子走過了更長的路徑,，這說明它比靜止的光鐘，時間過的更慢,。很簡單吧,，這就是運動狀態(tài)下時間變慢的原因。

但是這里有個經(jīng)常容易出現(xiàn)的誤解就是,，有人會認為處在運動狀態(tài)下的光鐘,，或者人感受到的時間真的變慢了。如果我們以光速運動就會讓時間流逝的異常緩慢,，甚至是停止,，是不是就能長生不老了？

其實并不是這樣的,，時間變慢效應(yīng)是相對于外部觀察者來說的,，是外部觀察者看到的效應(yīng)，而不是自己親身體會到的效應(yīng),。這就是為何叫相對論的原因了,。

因為和光鐘處在同一坐標系下的觀察者，他會看到光鐘是靜止的,，光鐘的時間在正常流逝,。因此，假如你能以光速旅行,，不管速度有多快,，你的一秒就是你感受到的一秒，你并不能感受到自己的時間變慢,。也就是說,，你能活一百歲，依然只能活100歲,。

那么你可能會問,，鐘慢效應(yīng)并不能真實的改變運動狀態(tài)下事物所經(jīng)歷的真實時間，那這個鐘慢效應(yīng)有什么意思呢,？

鐘慢效應(yīng)其實改變的是你和靜止的觀察者所處的時空框架,，在不同的時空框架下時間的流逝速度是不一樣的。

也就是說,，你的一秒不再是靜止觀察者的一秒,，你的鐘走了一秒，外部的靜止觀察者可能就走了三秒,、甚至是四秒,。意思就是你的時間和他的時間不在等價了。這樣就會帶來真實的時間差,。

這是否就意味著,，我只要運動就能產(chǎn)生這樣的真實效果,，其實并不是的。這就是雙生子問題的來源,。你看,，假如在地球上有一個和你同時出生的雙胞胎B。

在你出生時,，你就開始坐宇宙飛船離開地球以非?？斓乃俣冗M行一段時間的星際旅行，然后返回地球,，根據(jù)以上的觀點進行分析,，那么你會認為自己經(jīng)歷了高速運動，自己應(yīng)該更加年輕,。

但是處在地球上的雙胞胎B會認為你并沒有運動,，而是自己朝相反的方向運動了，他應(yīng)該比你年輕,。這就是雙生子佯謬,。

那么到底是你認為的正確還是雙胞胎B認為的正確呢？其實你是正確的,，你比地球上的雙胞胎B更加年輕,，因為狹義相對論效應(yīng)的等價只能發(fā)生在兩個慣性系的身上，也就是說鐘慢效應(yīng)會真實的發(fā)生在非慣性系的身上,。

由于你在離開地球時,，要經(jīng)歷一個加速運動，在返回地球時要經(jīng)歷一個減速到反方向的加速過程,，因此在這個運動過程中,，你有一段時間是一個非慣性系，而地球上的雙胞胎B一直都處在慣性系下,，因此你所經(jīng)歷的時間流逝速度會真實的慢于地球上的雙胞胎B。

徹底了解了以上的問題,，我們再來看看今天的問題,，如果有人以光速飛到宇宙中，1天后返回,，他的家人還在地球上嗎,？

返回這兩個字非常重要，如果這個人（運動者A）只是以光速勻速飛出去了,，并沒有回來,，那么我們就認為他和地球上的家人都處在慣性系下，狹義相對論的效應(yīng)就是等價的,，誰也不會比誰變得更老,。

而在返回的過程中,，運動者A就是一個非慣性系，因此他在這段時間內(nèi)就會相對于地球上處在慣性系的家人真實的發(fā)生鐘慢效應(yīng),。

我們知道運動速度越快,，鐘慢效應(yīng)就越明顯，以光速運動的話,，在地球上的家人看來,，飛船上的運動者A時間就基本上停止的?？聪聢D

上圖左,，當達到0.9倍的光速時，時間會膨脹到大約2倍,，從0.9倍光速到1倍光速,，時間膨脹效應(yīng)就會急劇的增加，當達到1倍光速時,，就會達到無限大,，在外部觀察者看來你的時間就會變得沒有意義，甚至停止,。

但是你自己卻能感受到正常的時間流逝,。所以假如你以非慣性運動的狀態(tài)以光速運動，例如,，以光速繞地球做圓周運動,，這就是一個典型的非慣性運動。

這時你在飛船上哪怕過上一秒,，對于地球上的人類說,，都是無比漫長的時間。從公式上看,，你的一秒等于地球上無限長的時間,。

所以當你真的能夠達到光速旅行的話，通過讓自己繞地球,、太陽系,、或者銀河系運動，總的來說只要讓自己保持在非慣性系的運動,，你就能做到相對于宇宙真正的“永生”,。因為這時你的1秒已經(jīng)相當于其他事物無限長的時間，你能活100年,，那豈不是相對于其他事物,，不死不滅了。

你有沒有發(fā)現(xiàn)，當你真正達到光速,、并做非慣性運動時,，就會出現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象，只要滿足以上的條件,，哪怕你在飛船上經(jīng)歷1飛秒的時間,，都等于宇宙中其他事物無限長的時間。

以光速運動這個問題討論起來好像已經(jīng)沒有意義了,，其實本身就沒有意義,。

所以，當你達到光速,，你不僅見不到你的家人,，回來時地球估計已經(jīng)都沒有了。

這里我還需在強調(diào)一件事,，當你達到光速你自己并非體驗不到時間流逝,，你依然會在100年內(nèi)死去，你也并不能達到宇宙中任何的位置,，你以光速旅行100年,，也只能達到100光年處。

你在宇宙中以光速旅行時,，也會經(jīng)歷漫長的時間煎熬,。唯一不同的是，你煎熬了100年,，地球上的人可能就煎熬了無限長的時間,。