【菜科解读】

首先说明一点，不可能光速飞行，所以这里就以无限接近光速来理解光速飞行！

根据爱因斯坦狭义相对论的“时间膨胀原理”：速度越快，时间就越慢，我们似乎有理由相信，如果人类以光速一直运动下去就可以长生不老。

这看似很合理，其实只是一种误解，不然我们就真找到长生不老的方法了。

那么为什么时间膨胀效应不能真正的延长我们的寿命呢？还有我们经常说的双生子佯谬是怎么回事？

比如说有一对双胞胎A和B，让B乘坐光速宇宙飞船去外太空旅行10年，回来发现地球上的A比自己老了好多，这难道不是让B的寿命延长了吗？下面就说下这个问题。

在牛顿经典力学的绝对时空下，人们认为时间在不同的地方、不同的参考系下都是连续不断的稳定流逝，不管你的运动状态如何，你和我感受到彼此的时间流逝速度都是一样的，这就是绝对时空观，时空为万物提供了一个运动的舞台，但并不会参与，也不会受事物的运动影响。

但狭义相对论告诉我们，一个惯性系的运动会导致其他惯性系下的观察者看到你的时间发生膨胀，也就是看到你的时间减慢。

这里需要注意的是，相对论之所以有相对两个字，意思就是说，这个理论下的所有效应都是相对于其他人的效应。

比如上图中的光子钟，在一艘宇宙飞船中，底部和顶部各放置一块反光镜，然

后发射一个光子，此时的宇宙飞船是静止状态，你和外部观察者看光子的运动就如上图左的情形，这时没有所谓的时间膨胀效应。

但是如果宇宙飞船高速飞行，你在飞船内看到的光子的运动情况依然是左边的上下震荡。

但外部的观察者并不这么认为，他会看到一个光子从底部到顶部，再返回底部会经历更长的时间。

所以在外部的观察者看来，你的时间变慢了，但在你看来一切都是正常的，你的表也会像往常一样走动，你的一小时还是一小时，也就是说你能活一百岁还是一百岁。

并不会因为你正以光速飞行，而活得更长。

不仅如此，外部的观察者还会看到你的动作变慢了，像是再看一部慢动作电影，但在飞船里的你，依然会跟往常一样，并不会看到自己的动作变慢。

反过来，飞船上的人也会看到同样的效应，地球上的时间也会变慢，因为相对论说了，这是相对于外部观察者的效应，那么你可能会想，既然对方都看到对方的时间变慢了，而对方有感觉自己跟往常一样，那么相对论的时间膨胀效应有何意义？对任何一方都没有影响？

这其实就是双生子佯谬，乘坐光速飞船外出旅行的B和待在地球上的A，由于速度是相对的，A和B看对方时都会认为对方以光速远离自己，A看B的时间变慢了，同样的B看A的时间也变慢了。

A和B都认为对方变年轻了，那么到底是谁正确呢？

如果A和B永远不再相遇，那么他们的观点都是对的。

一旦B返回地球与A相遇，谁对谁错呢？

这种情况下B的说法是错误的，在狭义相对论中，并非所有的观察者都享有同等的效应，只有处在惯性系的观察者，也就是没有经过加速运动的观察者才会互相享有同等的效应。

我们知道B在乘坐宇宙飞船远离地球的时候，肯定要经过减速，它返回地球时肯定要先减速掉头，然后再加速回来，B在加速和减速的过程中就不是一个惯性系，并不能享有相对论同等的效应。

而地球上的A认为的是正确的，也就是等B回来的时候，B确实会比A年轻。

如果B一直以光速远离地球并没有返回地球，那么对于A和B的相对论效应并没有互相影响。

也就是说，A和B怎么认为对方并不重要，重要的是他们必须重新回到同一参照系才有意义，不然A和B如果永远不回到同一参照系，他们的观点都是对的！B比A年轻多少呢？可以用下面公式计算：

现今宇宙的加速膨胀，以光速远离我们的遥远星系，我们看到这些星系也会观察到相对论效应，如果上面的外星人观察我们也是一样的，但我们彼此都没有相互影响到谁，还是各自过着正常的生活。

最后强调一点，狭义相对论只适用于惯性系，非惯性系需要用广义相对论诠释。

不过利用参照系的不断变换，仍可以用狭义相对论来理解，只不过相对比较复杂。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。

人类进入宇宙空间是趋势，未来可以超光速飞行？

怀特表示，一旦曲速宇宙飞船真正面世，只需两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二，南门二距离太阳约4.37光年远。

　　如此看来，因为生物学上与生俱来的脆弱性，我们是否会被永远地困在亚光速水平上?这个问题的答案将不仅关乎能否创造新的飞行速度纪录，也关乎人类这一物种能否进行星际旅行。

　　身体将成为短板　引力的方向都是垂直的，从头指向脚或相反，对于飞行员和乘客来说，这绝对是一个坏消息。

当引力为负值时，血液从人的脚部聚集到头部，导致头部出现肿胀的感觉(我们倒立时也会出现这种情况)，此时，人满脸通红，眼球充血。

反过来，当加速为正值时，血液从头部蜂拥到脚部，在极端情况下，人的眼睛和大脑会缺氧，从而出现视力模糊等症状，严重时可能会导致完全失明，这种情况在专业上被称为"加速度引起的意识丧失(GLOC)"。

　　一般人大约能承受从头到脚方向5倍重力加速度带来的影响，超出这一限度就会陷入昏迷。

而受过专业训练并穿着专业飞行抗压服的飞行员，则能在9倍重力加速度的影响下仍然意识清楚地操控飞行器。

总部设在弗吉尼亚州的美国航空航天医学协会的执行主管杰夫·斯文特克表示："短时间而言，人体能承受远超9倍重力加速度的影响，但如果持续时间过长，就很少有人能承受得了。

"　　所以，在未来提升宇宙飞行速度的同时，我们更多的是需要对宇航员的保护。

因为他们所承受到底耐力极限或将成为未来宇宙飞行速度的最终短板。