宇宙飞船速度

        光在真空中的速度是299792458m/s，我们一般取值3.0*10^8m/s。爱因斯坦在相对论中指出，没有任何物体的速度可以超越光速。但一个物体越接近光速，其自身的质量会越来越大，当到达光速时，所要做的功将会变得无穷大。所以达到光速是不可能的。
目前人类最快的飞信器是NASA的新地平线号，速度最高可达21.219km/s。而在2015年7月，霍金提出的突破摄星计划中，未来将一颗微型探测器送往比邻星轨道，这颗微型探测器理论上最高速度可达到光速的20%。但不幸的是霍金先生于2018年3月14日逝世。
但随着科学技术水平发展，近年来对量子物理的研究发现，信息的传播速度似乎比光速要快得多。当然这是后话，今天我们要讨论的是光速飞行问题。
假如一个人驾驶宇宙飞船以光速飞行一天，地球过了多久？
首先这个问题本身是存在错误的，如果达到光速，根据爱因斯坦的相对论，此时飞船上的人时间是无限慢的，可以说是静止的。飞船上的人并不可能会飞行一天，因为他们无论飞到宇宙的任何地方，对于身处于飞船上的他们，都只是一瞬间的事情。而对于地球上的人类，他们属于观测者，他们的时间将取决于飞船飞行的距离除以光速得到的时间。如果飞船上的人真就飞了一天，那么根据公式计算这个是无解的，可以说地球过了无限久。
举个例子，假如我们乘着飞船瞬间加速到光速，然后从地球出发到达银河系中心，对于飞船上的人来说只是一瞬间就可以到达。而地球上的人呢？首先地球距离银河系中心大约2.6万光年，也就是说以光的速度从地球到达银河系中心需要2.6万年。所以当飞船上的人从银河系中心再返回来时，地球已经过了5.2万年了。而他们连一秒钟都不到。
光速是难以达到的，那么我以亚光速飞行一天呢？
亚光速就是接近光速的速度，一般指的是小于299792458m/s 大于270000000m/s。我们取270000000m/s的速度，当飞船飞行一天，地球过了多久呢？
根据相对论中计算时间的钟慢效应公式: t1=t2*√(1-(v^2/c^2)) ,可知t1是飞船上人们经过的时间，t2是地球上的人们经过的时间，v为飞船速度，c为光速。代入公式计算可得5.29天。也就是说以270000000m/s的速度飞行一天，地球就过了5.29天。同理如果以99%的光速飞行一天，那么地球就过了50.25天。
当然不仅仅速度会使时间变慢，霍金的《时间简史》上也曾说过，质量越大的物体，时间流速就越慢。因为质量越大引力就越大，而引力越大时间就流速就越慢。关于这个问题我们下次再说。