踏足宇宙可以說是人類自誕生之日開始便深植于心的夢想。在原始社會，落后的人們無法實現這個夢想，因此對宇宙充滿敬畏。而在現代社會，得益于尖端科技的發展，數萬年來人類的夢想終于成為現實。人們不僅開始踏足浩瀚的宇宙，更是登上了遙遠的月球。
盡管人類已經成功地擺脫了地球的束縛進入宇宙，但隨著對宇宙及其規則研究的不斷深入，一個可怕的事實擺在了人類面前：對于人類來說，真正意義傷的探索宇宙幾乎是不可能的事。
之所以這么說，主要是因為對于壽命短暫的人類來說，以光年為距離尺度計算的宇宙太過于浩瀚無垠。
為了解決這個問題，科學家們嘗試了各種方法，也提出了各式各樣的理論，包括蟲洞、量子傳輸、甚至光速航行等。而提到光速航行時，我們不得不提及一個有趣的問題：一個20歲的宇航員光速飛行200年后，當他返回地球時為多少歲？
圖解：蟲洞旅行。圖源：NASA。
在揭曉這個問題的謎底之前，我們必須先知道什么是光速。或許有人對此感到疑惑，光速不就是光的速度嗎？每秒30萬千米，誰不知道呢？
實際上這個說法并不準確。根據愛因斯坦的狹義相對論，光速是指“沒有質量的粒子及其場的變化在真空中傳播的速度”。一般來說，我們將光速視為一個物理常量，它的準確值為每秒299,792,458米，將該速度約等于每秒30萬千米只是為了計算方便。
可能很多人在光速的狹義相對論定義中已經發現了兩個關鍵點，一個是沒有質量的粒子與場，另一個是真空中的傳播速度。
圖解：愛因斯坦與相對論。圖源：Wiki。
我們先從“沒有質量的粒子與場”這一概念入手。根據相對論理論，一個粒子要想達到光速的一個重要前提是粒子沒有質量。但是到目前為止，人類只發現了光子和膠子兩種沒有質量的粒子，其他已知的粒子都是有質量的。
圖解：膠子是傳遞夸克之間強相互作用的粒子。圖源：Wiki。
而膠子被強子限制在體內，自由移動的膠子是不可能出現的，這就意味著光子是宇宙中唯一可以達到光速的粒子。當其它粒子無限接近光速時，它們的質量會無線增長以致于它們無法達到光速。所以愛因斯坦的狹義相對論理論指出任何有質量的粒子都不可能達到光速。
接下來我們再談談“光在真空中的傳播”。提到宇宙，相信很多人會想到真空，但事實上宇宙中很難找到一塊真正意義上的真空區域。
根據之前的觀察，地球的大氣層厚度大于為1000千米，這就意味著距離地球表面400千米的空間站仍然處于地球的大氣層中。但是一次的測量結果顯示，地球的大氣層厚度可能遠大于1000千米，它直接到達了驚人的60萬千米。基于這個厚度測量結果，月球實際上也處于地球的大氣層范圍內。
圖解：大氣層。圖源：Wiki。
因此，盡管宇宙中天體的數量看上去很小，但卻很難找到一塊真正“真空”的區域。與此相反，那些看上去像是真空的區域卻充斥這各種各樣的物質。
在了解光速與到達光速的條件后，我們便可以回答文章開始提到的問題了：宇航員想要光速飛行時毫無可能的，更無謂在宇宙中光速飛行200年了。
也許有人會想，相對論不一定是正確的。如果你真的這樣想，那么你就是在否定“時間膨脹”理論。
根據“時間膨脹”理論，一個質量的粒子以光速運動時，它不再受到時間的影響。當然，這只是“時間膨脹”理論的一個簡單表述，“時間膨脹”的具體內容不是幾千字就能夠解釋清楚的，所以我們只需要知道這個結論。
值得一提的是，“時間膨脹”理論認為，沒有質量的粒子只有在光速運動時不會受到時間影響，但不管是宇航員的飛行器或是宇航員本身，都不是也不可能是沒有質量的粒子。
所以一方面，人類根本不可能達到光速；另一方面，即使人類可以光速飛行，狹義相對論中的“時間膨脹”理論中定義的是沒有質量的粒子，在到達光速后沒人知道“時間膨脹”理論是否仍適用。所以，文章開始所提到的問題是無法回答的。
圖源：NASA。
但如果不考慮相對論，我們只從實際和人類慣有的思維出發來討論這個問題，那么在宇航員以光速飛行后，他身上的時間就停止了嗎？
如果他身上的時間停止了，是否意味著他的思維、內循環甚至組成他的粒子也都隨著時間“凍結”了呢？
如果答案是肯定的，那么這實際上就意味著宇航員已經死亡且處于“絕對零度”的狀態，但“絕對零度”只是理論上存在但現實中不存在的，也就是說到達“絕對零度”的宇航員不會存在。
如果答案是否定的，那么在宇宙中光速飛行的宇航員和在地球上其實并沒有什么區別，他仍然在變老。當他200年后停止光速飛行時，他的真實年齡會是220歲。
這個答案是否和你想的有所不同？實際上，要討論現實問題，我們必須將現實中的物理規則帶入到討論過程中去。如果我們想無視物理規則去討論現實問題，那么我們得到的答案將會是毫無意義的。
參考資料
1.維基百科全書
2.天文學名詞
3. 卓恩弘
如有相關內容侵權，請于三十日以內聯系作者刪除
轉載還請取得授權，并注意保持完整性和注明出處
翻譯：天文志愿文章組-卓恩弘
審核：天文志愿文章組-
終審：天文志愿文章組-
排版：天文志愿文章組-零度星系
美觀：天文志愿文章組-
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.原文來自： （必須保留原文鏈接！！，請自行插入原文鏈接）
本文由天文志愿文章組-卓恩弘翻譯自的作品，如有相關內容侵權，請于三十日以內聯系運營者刪除。
