光和时间

很多人都知道，速度越快，时间越慢。当速度达到光速时，时间静止。

但有没有人去了解一下背后的原因呢？

今天看到有人讨论5000光年外的行星上看地球就是五千年前的样子，所以超光速就是时间倒流，其实这个理论正是所谓的光锥理论。

光锥理论

随着距离的增加，光传播所需的时间将会增加，所以可以观测到过去的影像。这也是所谓的太阳熄灭后地球也需要八分半才会知道的原因。光锥理论的基础在于光有速度（光速）。

通过这个理论，人们便会猜想，那么真实的时间是在永恒运转的，而你速度快也并不能使时间变得缓慢，只不过是后面发出的光还并没有传播到你这里而已，那么是否意味着时间旅行并不存在呢？

这时候就要请出光速不变理论了。

理论的具体内容为：在狭义相对论中，无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299,792,458 米/秒。

这个理论是经过实验验证的，实验正是近代物理学的开端：迈克耳逊-莫雷实验。实验过程不在此赘述，有兴趣可以点进去详细看，实验证明了以太（经典物理学中光传播的介质）不存在，光无论观测者在什么速度下，都是光速。

通俗易懂的来说：光和声音之类依靠介质传播的波并不相同。你站在船上看船行驶在水面留下的波纹，都是向后移动的，但是站在岸边的观测者会发现波纹是跟随船移动的，两个人观测到的波纹的速度也是不同的。但是，不论是站在岸边的人还是站在高速移动物体中的人所观测到的光速却是相同的。

知道这个理论之后，我们来做一个实验：

假设，现在有一列火车，火车中有一对平面镜，两个观测者一个位于火车中，一个位于火车下方。光在这对平面镜中反射。此时，我们开动火车。让火车以接近光速的速度运行。此时由于光速不变定理，站在车中的人看到的光一上一下的反射速度为c。

那么站在地面上的人看到光的速度为：

那么站在地面上的人所看到的光难道已经超越了光速吗？

不是的，站在地面上的人看到的光依然是光速运动的，改变的只有时间t，由于时间流速的改变，图中的c不再是光速。

在这里有人可能会说，你怎么知道时间是可以改变的，你这不过是一个猜想而已，说不定真的比光速快。

那么有了猜想自然会有实验，于是就又有了1971 年哈费尔与吉丁所作的铯原子钟绕地球飞行试验。

当然这个实验并不能完美的证明时间变慢的结论，因为飞机上的震动之类的干扰过多。能够真正证明时间变慢这个事实的其实是卫星和地球上的时钟出现的时间差。

所以，速度越快，时间流速真的会越慢，就如双生子佯谬一般，而不是所谓的后面发出的光追不上你。