当有人问你，你现在的运动速度是多少？我们一瞬间想到的就是我们在空间中的移动速度，这时你可能会回答：

我现在坐在凳子上，相对于地面这个静止的参考系，我并没有发生移动，所以我运动的速度为0。

如果你眼光再放远一些，你可能会说，虽说我相对于地面是静止的，但是地球却不是静止的，它在运动，地球赤道自转的速度为1600公里/小时；

除了自转，地球还在以107000公里/小时的速度绕着太阳公转，这还没有结束，太阳系还绕着银河系转，速度为828000公里/小时，而银河系在宇宙空间中还在运动，速度为每小时216万公里。

所以我在宇宙空间中的运动非常复杂，且速度也非常快。

你认为这就结束了吗？

其实我想说的是，这样的说法没错，但是我们忽略了非常重要的一点。

一说到运动，我们通常只会想到空间，却忽略了时间。在牛顿时代，空间、时间、物质、运动相互之间没有任何的关联。

空间和时间可以独立于物质存在，也就是说宇宙中要是空无一物，没有任何的物质存在，空间和时间同样可以存在。空间和时间只是给物质的存在和运动提供了一个平台；而物质的存在、运动并不能改变空间和时间。

就像是舞台一样，有没有演员，以及演员在舞台上表演什么节目，对舞台本身来说无关紧要，没有任何的影响。

但是爱因斯坦改变了以上的看法，他认为时间和空间是一个不可分割的整体称为四维时空，时空的存在离不开物质（能量）的存在，而物质（能量）的存在以及运动也可以改变时空的结构。

总之这几样东西谁也离不开谁，且互相影响着。

最为关键的是，爱因斯坦把时间这个看不见、摸不着的东西，变成了一个和空间一样真实存在的维度，就跟前后左右上下一样。

可不幸的是，时间这个维度我们深处在三维空间中根本看不见，是一个虚无缥缈的维度，但是我们却可以真实的感受到时间的流逝。

而且时间这个维度和空间最大的区别是，在空间中我们不仅可以前进还可以后退，不仅可以上升还可以下降，但是时间的流逝就像是被安上了单向阀一样，只可以前进，我们无法让它后退，过去发生的事情也无法再次重现。

这里再多说一句：相信你看过《星际穿越》，这是非常经典的一部科幻电影，最后男主进入黑洞来到了五维时空，在这个更高的时空维度里，时间就是一个像空间一样真实存在的维度，他可以随意的看到、并且改变过去发生的事情。给自己的女儿墨菲传递信息。

所以在科学里，我们一直也认为，时间是真实存在的，且在更高的维度里，它就是一个和空间维度一样的“实体”。

虽然我们在四维时空中不可以让时间倒流，看不到过去发生的事，但是我们可以左右时间的流逝速度。

这就是爱因斯坦相对论的成就，时间膨胀效应说的是，当一个物体在空间中的运动速度加快，那么它在时间中的移动速度就会减慢。

也就是说，当一个物体在空间中的静止，那么它在时间中运动速度就不会受到影响，也就是正常的移动速度。

这就像是你驾车在一条笔直的公路上向西匀速运动（在时间中移动），这时你开始沿着西北方向以不变的速度开去，那么这时你的速度就会在北边（空间）产生一个分量，导致你在西边（时间）的移动速度减慢。

当你的运动速度在北边（空间）的分量越来越多时，那么你在西边（时间）上的运动速度就会持续的减小，甚至会降低为零，也就是在西边方向上停止运动，时间停止。

上图中的虚线就是狭义相对论下，运动速度和时间膨胀效应之间的关系，横轴时空间中的速度，竖轴是时间流逝速度；

当物体在空间中的运动速度为0时，时间的流逝速度为1，当到达0.5倍的光速时，时间就会减慢到原来的0.9倍，当速度达到1倍的光速时，时间的流逝速度就变成了零。

这可以看出来，当我们说运动的时间可以分为两个部分：空间和时间，也就是物体在时空中的速度。

当物体在空间中不动的时候，它就只在时间里动，当物体在空间中动的时间，它在时间里的运动就会向空间中产生一个分量，导致在时间中移动变慢，当运动速度空间中达到光速，时间彻底停止。

所以说，我们在时空这个整体中运动的速度就是光速，这个速度是恒定的，它会在空间中产生分量，导致时间流逝变慢。

只不过在时间中的运动对我们来说没有真切的“感受”，不像是空间中那种风驰电掣的感觉。

当然在现实的宇宙中只要是有质量的物体在空间中运动的速度都只会无限的接近光速，不能达到更不可以超越光速。

但是有一些无质量粒子它们可以在空间中达到光速，在时间中停止运动，它们就是光子和八个胶子。

对它们来说，没有时间上的分量，因为在空间中它们就已经达到了光速，因此根本不会在时间中运动，就像是汽车一样，现在一直在往北边开。

对于光子来说，它没有寿命，不会衰变，可以永生，因为它就没有时间，除非被其他物质吸收。例如我们常说我们现在接受到的太阳光是8分钟前发出的，这是以我们的观点来看的；

对于光子来说，它从太阳到地面然后被吸收，是一瞬间的事。从它出生到消失，根本就没有经历过时间。

大爆炸产生的光子（微波背景辐射）在我们看来已经有138亿年的历史了，但是对于光子来说，它刚诞生就被我们的仪器探测到了。

甚至对于光子来说，宇宙的开始和结束，都发生在同一个时间点。光子认为，宇宙刚诞生就是死亡了。

这就是在空间中达到光速的神奇之处，在时间上停止运动，没有时间的感受。这可能就是为什么，宇宙要限制有质量的物体在空间中达到光速，因为这太神奇了。

总结：

虽然我们无法在空间中到达光速，但是我们却一直在时空中以光速穿行，只不过这个速度基本上发生在时间维度上。在时空这个结构中，一切事物的速度都是恒定的。

出处：头条号 @李论科学