如果以光速飞行能永生吗？理解“双生子佯谬”？
【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。
如果外星人有我们的狩猎装备，他们能找到我们吗？
当然，你可能在想“嗯，嗯。
”事实上，说地球上确实存在生命可能更准确，而不仅仅是说它可能存在。
但事情是这样的。
研究小组的结论并不是研究的重点。
这只是达到目的的一种手段。
相反，这个故事的情节恰恰在于这些科学家得出这个结果的原因。
人类着迷于在太阳系外行星上发现生命的可能性，也被称为系外行星。
因此，为了从不同的角度看待问题，这个研究小组思考了地球上的生命和宜居性对一个将我们的世界视为系外行星的外星人来说会是什么样子。
他们怎么会从远处监视我们？什么会向他们表明我们的星球被占领了？这些问题远远超出了哲学思考的范畴。
答案也有实际用途。
它们将用于验证即将到来的太空任务，被称为外行星大型干涉仪或“LIFE”任务，该任务将寻找宜居的系外行星。
该任务将由五个航天器组成，它们形成一个单一的中红外干涉仪。
它们将相对靠近詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），位于围绕太阳的拉格朗日点2（L2）轨道上。
因此，来自苏黎世联邦理工学院的团队将支持LIFE的技术带回地球，以确认该任务在2026年末或2027年初发射时，确实能够在遥远的世界上寻找生命。
如果它不能确认地球上的生命，它将如何确认地球以外的生命？LIFE的主要目标将是大小和温度与地球相似的岩石行星或类地行星。
它的建造是为了收集这些世界的热排放，并利用它们的光谱来推断它们大气层中的元素和化学物质。
这是可能的，因为元素和化合物吸收并发射特征波长的光。
这意味着穿过行星大气层的光，可能来自恒星或以热辐射的形式，将携带这些化学物质的光谱指纹。
这也适用于所谓的“生物标志物”分子，如甲烷，它们通常是由生物的生物过程产生的。
life倡议负责人Sascha Quanz在一份
光速恒定的根本真相是什么呢？光速不变原理
无论观测者的运动速度怎么，光速永远保持在一个固定的数值，即每秒约30万公里。
真相是相对论中的光速不变原理和时间膨胀效应，以及宇宙辐射电磁场的存在。
一、相对论的基础光速恒定的理论基础是爱因斯坦的狭义相对论，这个理论于1905年提出，颠覆了牛顿力学的观念。
在狭义相对论中，爱因斯坦提出了两个基本原理：1. 光速不变原理： 光速在任何参考系中都是相同的，不受观测者的运动速度影响。
这意味着无论观测者是静止的还是以接近光速的速度运动，测量得到的光速都是相同的，即约30万公里每秒。
2. 等效原理： 一切物理定律在所有的惯性参考系中都是一样的。
这包括质量、时间和空间的变化。
二、时间的相对性为了理解光速为何不受观测者运动速度的影响，我们需要考虑时间的相对性。
根据狭义相对论，观测者的运动速度会影响时间的流逝速度。
具体来说，当一个物体以较高的速度运动时，它所经历的时间相对于静止的观测者来说会变得更慢。
这就是所谓的时间膨胀效应。
三、光速和时间膨胀的关系让我们来考虑一个场景：一个观测者以接近光速的速度运动，并试图测量一个光源发出的光的速度。
根据时间膨胀效应，观测者的时间流逝速度相对于静止观测者来说会减慢。
因此，观测者测量光的速度时，会认为光的速度相对于自己来说更快。
然而，这里出现了一个关键点：根据光速不变原理，光速在任何参考系中都是相同的。
因此，尽管观测者认为时间流逝较慢，但他们仍会测量到光的速度为光速，即每秒约30万公里。
四、宇宙辐射电磁场的作用但是，为何光速在宇宙中恒定为30万公里每秒呢？这涉及到宇宙的早期古代。
据大爆炸理论，宇宙在诞生时发生了一次极端的大爆炸，释放出大量的高能射线和辐射。
这些射线和辐射的初速度恰好就是现在我们测量到的光速。
这个高能射线和辐射构成了宇宙微波背景辐射，弥漫于宇宙中。
它们充满了宇宙的每一个角落，形成了一个庞大的电磁场。
当任何物体以接近光速的速度振动时，它会与这个宇宙微波背景辐射相互作用，被加速到光速，即每秒约30万公里。
因此，光速不变性的根本真相在于宇宙辐射电磁场的存在，以及光速与它的相互作用。
这个机制使得光源的运动速度无法超过光速，并确保光速在宇宙中保持恒定。
这个奇特的现象深刻地影响了我们对物理世界的理解，并在科学研究和技术应用中发挥着关键作用。
