飞船无限接近光速飞行，28年就能到达250万光年外的仙女座星系

看到这题目很多人会感到不解。仙女座星系距离地球250万光年，即便是光飞行到仙女座星系也需要250万年，以无限接近光速的速度飞行的飞船，怎么可能在28年内就到达仙女座星系？

确实，光年是距离单位，指的是光飞行一年的距离。“光飞行一年的距离”指的是以地球为参照系来计算的，也就是说，在人类眼里，光飞行一年的距离就是一光年，其实这就是简单的距离计算，速度乘以时间，也就是光速乘以一年就是一光年。

但是光飞行一光年，并不需要一年时间。两者并不矛盾，因为参照系的选择不同。对于光来讲，是没有时间概念的，相当于光的时间是静止的，这意味着光可以在一瞬间飞行任何遥远的距离。

不要说一光年了，就算是一千光年，一亿光年，光也是瞬间就能够到达，不需要任何时间，因为光本身根本没有时间。

爱因斯坦的狭义相对论也表明了这点。速度越快时间就越慢。当物体的速度无限趋于光速时，时间就趋于停止。这就是时间膨胀效应或者钟慢效应。

速度影响的并不仅仅是时间，还有空间。因为时间和空间是一体的，所以速度对时间的影响也会反映在空间上，具体来讲就是尺缩效应。时间膨胀效应和尺缩效应是等价的，同时出现的。

还拿光举例子。对于光来讲，不但没有时间，也没有空间。如何理解这句话。

刚才说了光没有时间，那么“光没有空间”是什么意思呢？就是说对于光来讲，不管多远的距离都是近在咫尺，这也是为什么光可以瞬间飞行任何遥远距离的原因，因为不管多远都近在咫尺，一下就能到达。

也就是说，假设飞船能在一瞬间达到光速，那么就在这一瞬间，宇宙就来到了飞船面前，不管多远的天体都对于飞船里的人来讲都触手可及。

光是个很特殊的存在，它并不适用于相对论，因为相对论诠释的是比光速低的世界，达到光速之后就不归相对论了。因为相对论的基本前提是四维时空，而达到光速之后，就没有了时间和空间，自然没有了四维时空，所以相对论也就失效了。

当然，无限接近光速的速度仍旧可以用狭义相对论来诠释。速度越快时间就越慢，有时间膨胀公式可以具体计算时间到底膨胀了多少。

理论上讲，当飞船的速度无限接近光速， 时间就趋于停止。当然，无论如何飞船的速度是不可能达到光速的，因为随着飞船速度增加，还会表现出质增效应，飞船的质量也会随着增加。当飞船速度无限接近光速时，质量也会无限大，此时的飞船早就坍缩为黑洞了，根本不可能存在。

退一步讲，也没有那么多的能量让飞船光速飞行，只能尽可能接近光速。

通过时间膨胀公式，可以算出，当飞船的速度为0.999999倍光速时，想飞往250万光年外的仙女座星系，只需要大约3600年时间，这里的3600年是飞船内部时间，并不是地球时间。在地球上来看，飞船仍需要大约250万年的时间才能到达仙女座星系。

而且，随着飞船的速度越来越接近光速，飞船所需时间就会越来越少。理论上只要飞船的速度足够接近光速，无论多远的距离都可以瞬间到达。

但这只是理论上的分析，我们还必须考虑实际过程。假设一艘飞船从地球出发飞往仙女座星系，不可能瞬间到达光速，肯定有一个加速和减速过程，前半程需要不断加速尽可能接近光速，而后半程需要不断减速。

而人体能承受的加速度是有限的，通常情况下，一个g的加速度被认为是合理的，也是人类在地球上每天感受到的加速度，所以是非常舒适的。

科学家们做过实验，极端情况下，人类能在短时间里承受10个g的加速度，但不可能长时间承受这么高的加速度。尤其是飞往250万光年外的仙女座星系，需要数年不断加速，所以必须保证人体足够的舒适感和承受力。

如果以一个g的加速度让飞船不断加速，然后在后半程以一个g的加速度不断减速，正好可以保证飞船到达仙女座星系时速度为零。这样我们只需要计算以一个g的加速度飞行125万年所需要的时间，然后再乘以2就是总时间。

计算过程并不是太复杂，当然也不是简单的数学计算，因为随着飞船的速度越来越接近光速，必须考虑到时间膨胀效应，结果就是飞船飞行250万光年的距离只需要大约28年时间！

飞船用了28年到达了250万光年的仙女座星系，而地球时间已经过去了250万年！