99.999999%的光速飞船到达100光年远的星球需要多少时间

根据爱因斯坦侠义相对论，光速有两个基本特性，一是速度不变，二是光速极限。

光速不变就是说光速在真空中每秒钟为约299792458米/秒，为了计算方便，我们一般用每秒30万公里，一光年9.46万亿公里的近似值来表示。这个速度在任何的参照系中是不变的，不管你两个参照系是相向而行还是同方向而行，这个速度都不变；速度极限理论就是说在这个宇宙中光速是极限的，没有任何物体的速度能够大于光速，凡有质量的物体都无法达到光速。光子是无静止质量的，所以光子才能达到光速。

这是由于速度越大动量就会越大，凡有质量的物体如果达到光速，质量就会变成无限大。

无限大就是整个宇宙加起来的质量也没有这个物体质量大，这就成为了一个悖论。所以任何物体是达不到光速的，包括最小的物体，比如质子，在大型加速器里，质子在强大的能量推动下，只能无限的接近光速，却永远也达不到光速。这就是由于著名的质能方程限制，表述为：E=Mc^2，而质速关系公式见下图：

光速的特性说明了在我们这个宇宙，任何物体运行速度是无法达到光速的，只有光子由于没有静止质量才能达到光速。 狭义相对论还有一个时间膨胀效应理论，就是说在运动参考系中，时间是会膨胀的，表现为任何有速度的物体运行中都会产生尺缩钟慢效应。

这种效应在低速中表现不明显，但在高速中表现就非常明显了，尤其在接近或达到光速的时候。这与声波的多普勒效应相类似，但它们是有区别的，用公式表述为：

弄清楚了以上光速性质和速度中的一些特殊现象，我们就可以来回答乘坐0.99999999光速飞船，到达100光年的地方需要多久了。

实际上这是一个接近光速的速度状态，所消耗的能量和运行质量也是十分巨大的，但理论上是可行的，不违背爱因斯坦的光速限制理论。我们要解释的就是在这样光速的背景下，不同参照系所经历的时间感受。

毫无疑问，在飞船外面，我们看到一艘飞船以0.99999999光速飞向100光年的星球，当然是100年的0.99999999倍到达了，也就是差不多100年的时间，而在飞船里的人时间就会显著变慢，根据尺缩钟慢公式，实际上就是经历了时间的一个洛伦磁变换，计算出飞船里的时间只需要5.17天，也就是说，飞船里的时间只过去了5.17天。当然这个计算忽略掉了提速和减速的时间。

这样如果你35岁出发，你的儿子才1岁，你从100光年的星球返回，只过了10天多一点，而你的儿子已经201岁了，如果他还活着，生了一堆你的孙子的话，你就成了一个大族的长老了。

想一想，如果飞船到1000光年的地方往返的话，地球已经是沧海桑田了。如果速度越接近光速，这个时间膨胀效应越大。而到达了光速，在光速飞船里的人时间就会静止，就是你没感到花任何时间，就到达了任何远的地方。这或许就是古代神话里说的天上方一日，世上已千年吧。

只不过任何物体是无法达到光速的，更无法超过光速，所以时间静止和倒流就无法体验了。

但时间膨胀的尺缩钟慢效应人人都能体验到，只不过平时的慢速度中，几乎没有感觉而已。科学家们用精密的仪器检测，在飞机上携带原子钟检测到了这种效应。德国物理学家用高速粒子加速器实验了3年，测到了精度在小数点后10位的时间膨胀效应。这些实验证实了狭义相对论的正确性。

现在时间膨胀效应理论已经在一些领域得到运用，如在GPS定位系统、宇宙观测中都有运用，如果没有这个理论来修正误差，就会出现定位不准和观测数据误差的错误。理论上住在高楼人的时间会比底层的要慢，但这个差别太微弱无法感受。