若一个人以光速飞行10秒钟后再回到地球，他还能见到家人吗？

　　前言
　　很少有科幻电影可以像《星际穿越》这般经久不衰，这部电影如同科幻界的史诗，把最前沿的科学理论运用进去，疯狂的科幻情节让无数影迷称之为经典。
　　这部电影里非常值得肯定的一点是，它并非全盘架空胡编乱造，而是 借鉴了物理学家基普·索恩的黑洞理论 ，这部电影的改编有着一定的科学理论基础，能够最大程度满足科幻迷的味蕾。
　　比如影片里宇航员们以超光速穿梭于浩瀚的外太空银河系，以为自己飞行一个小时而实际上地球已经过去七年光阴的时间错位，在浩瀚的宇宙中体会绝望和孤独。
　　电影《星际穿越》片段
　　这里就是借鉴了爱因斯坦相对论所提到的 时间膨胀 ，也称 钟慢效应。
　　关于爱因斯坦的时间膨胀理论大家一直很想探索，意思就是超越光速就可以时间倒流。于是就有人提出假设，如果 以光速飞行10秒钟之后再回到地球，还能再见到家人吗？ 光速飞行十秒
　　电影《星际穿越》中有这样一幕，宇航员库珀从地球出发的时候女儿墨菲还很年幼，当他再一次从星际之间回到地球的时候，宇航员库珀还是临出发之前的模样，但是女儿已经变成了垂暮的老人。
　　这个就是时间膨胀理论了。
　　《星际穿越》变老的女儿
　　时间膨胀是一种物理现象，意思就是两个从品牌到零件都完全一样的时钟，拿着甲时钟的人发现乙时钟比自己走的慢。这种现象经常被看作是对方的时钟慢了下来。
　　这么说就可以看出来，时间也是有速度的，疯狂一点来说时间并不一定对每个人都平等，就像有的地区时间流逝的快，而有的地区时间流逝的慢。
　　但是这种情况只会在观察者的坐标上才是正确的。任何关于本地的时间都是以同一个速度前进的，时间膨胀理论可以解释任何时间速度变化的过程。
　　时间膨胀效应
　　关于时间膨胀理论的实验，在1971年人们把两个原子钟分别放在两架不同的飞机上，这两架飞机向东和向西各自飞行。然后有人对比了放在天文台上的时钟，发现飞机上的原子钟衰变得更快了。
　　这是由于飞机上的原子钟距离地面要比较远，而且飞机速度也比较快，所以时间膨胀就比较小，导致了飞机上的原子钟要比天文台里的时钟时间流逝的更慢一些。
　　简单地来说，时间膨胀理论就是，速度越来时间就过得越慢，如果速度和光持平，别人的时间就依然在流逝，但是自己的时间就停止了；如果能超越光速，那么将享受到什么是时间倒流。
　　横向运动的时间膨胀
　　如果把时间膨胀理论和太空飞行进行联系，就可以解释光速飞行离开地球十秒钟，再回到地球是否能够见到家人这个问题了。
　　根据时间膨胀理论的效应，宇航员坐在宇宙飞船里与地球相比，能以一种极高的速度进行运动，所以对于地球上的人来的说，即使经历了好多年，地球人已经老了，但是坐在宇宙飞船里的宇航员依然没有什么变化。
　　这是由于 非常快的速度会让宇宙飞船里的时间变慢 。也就是说，当高速飞行的宇宙飞船里的时钟走了一圈，与此同时，地球人的时钟已经走了好几圈了。
　　以光速在宇宙行驶
　　根据勾股定理推算出来的时间膨胀理论来说， 当一个人能够到达光速，无论是10秒钟还是一整年，这个人都可能见不到家里人了，因为光速情况下的时间是永恒的。
　　翻译过来就是时间是静止不动的，所以在光速下根本就没有一秒钟还是十秒钟的概念。
　　那么这个理论是由谁提出来的呢？这就不得不提到我们伟大的爱因斯坦。
　　时间静止爱因斯坦时空概念
　　以上的时间膨胀理论，就是在1905年时由爱因斯坦的 狭义相对论 中提及的。
　　爱因斯坦可以说是人类历史上非常伟大的物理学家之一，他提出的各种理论让人类文明疯狂加速，有人甚至认为，如果没有这个天才对世界的窥探，那么人类文明到今天很可能落后了300年。
　　1879年，爱因斯坦出生在德国一个犹太人西南部地区一个犹太人家庭里。爱因斯坦的爸爸开了一家专门卖电工设备的商店，而母亲则是小有成就的钢琴家。
　　爱因斯坦很小的时候就和别的孩子不一样，他似乎比别的小孩发育得更加缓慢。当别的孩子已经学会说话的时候，爱因斯坦直到三岁才学会开口说话。
　　童年时期的爱因斯坦
　　爱因斯坦如此缓慢的发育状况被很多邻居认为是一个反应迟缓的孩子。但是天才总是和别人不一样的，爱因斯坦在就读小学和中学的时候，一改曾经的面貌，成为了顶级的尖子生，他的天赋常常让老师们都自愧不如。
　　于是在1895年，爱因斯坦来到了瑞士的苏黎市报考这里的 联邦理工学院 ，但是并未被录取。第二年卷土重来终于考上了联邦工业大学的物理学专业。
　　令人意外的是，在大学四年间，爱因斯坦的主要精力不是用在课堂上，而是泡图书馆混个及格。这就导致了他毕业之后成绩不够优秀，找不到一份大学教职工作。
　　少年时期的爱因斯坦
　　但是这并不耽误爱因斯坦对物理学的研究。在1905年时，年仅 26岁 的爱因斯坦就发布了四篇物理学领域中最具有开创性的论文。其中就有 广义相对论和狭义相对论 ，以及 时间膨胀理论和能量守恒定律 等等。
　　可以说是爱因斯坦让人们意识到时间也有快慢，爱因斯坦首次提出了 时空 这个概念。在研究中心，他深受了马赫与休谟的哲学观点影响，即认为时间和空间的量度与物质运动脱不了关系。
　　也是在1905年，爱因斯坦表明， 光速是不变的，并否定了牛顿的绝对时空观念 。他认为， 这个世界上不存在绝对静止的参照物，随着参照系的变化，时间测量也是不固定的。 正是基于光速不变以及相对性原理，爱因斯坦最终创立了狭义相对论。
　　爱因斯坦
　　了解了时间膨胀的原理，那么就更能帮助我们回答开头的问题。如果按照爱因斯坦所说，速度越来时间越慢，那么超越光速又会看到怎样的景象呢？ 超越光速的境界
　　光速已经如此之快了，那么超越光速的物体运动又会达到何种境界呢？这就又要提到爱因斯坦的狭义相对论了。
　　众所周知我们抬头仰望璀璨的星空，所能看到闪烁的星光实际上就是银河系所给出的历史影像，因为这些光来自几亿年前或者更久远。这些光穿越宇宙照射到地球上反映到我们眼睛里，让我们看到了美丽的星星，所以我们看到的只是 几亿年前的美丽星光。
　　夜晚的星光也许来自几亿年前
　　那么通过爱因斯坦的相对论，我们是不是可以做出这样的想象。如果我们拥有了比光更快的速度，我们是不是就可以进行时光倒流，追溯过去的历史时刻呢？
　　因为按照牛顿的力学我们可以知道，当A落后于B时，只要A自身的速度大于B的速度，那么A一定追上甚至超越B。
　　我们看到的影像都是由光反射出来的，历史也是以光速不断向前进步的，假设我们以大于光的速度进行运行时，我们比光提前一步，是不是就可以看得到过去的影像了，也就完成了 时间跳跃。
　　超越光速完成时间跳跃
　　这样的话，如果我们想穿越时空，就可以选择一个特定的人或者时间点，然后考虑到有关那个人和时间点的历史，专门超越那一段时间的光速，这样就可以回到选中的那个时间段了。
　　那么对过去历史有遗憾，想要见到亲人最后一面的小伙伴们似乎可以超越光速飞行，就可以见到过去历史时期的亲人进行圆梦了。
　　不过问题又来了，就算我们能够回到过去，因为 光速投射的全是影像 ，所以我们似乎只能回到过去，而没有办法做出任何影响历史的事情。
　　只能看见人物，无法触碰
　　所以 超越光速也仅仅只能见到家人，没有其他任何意义了 。
　　但是以上只是根据爱因斯坦相对论提出的假设，物质真的能够超越光速吗？ 人类科技是否可以接近光速
　　说到接近光速之前，我们需要先了解一下 光子 。光子在静止不动的情况下是没有任何质量的，也就是说光子的质量非常非常的小，可以小到忽略不计的地步。
　　所以想要超越光速那就有一个大前提， 质量一定要比光子还小 。这么看来以人体的质量想要比光子的质量还小，那不亚于自我毁灭，所以人类自身想要接近光速基本没戏。
　　难道就没有别的办法了吗？
　　光子
　　当然也有科学家提出 虫洞理论 ，这是科学家们发现的目前唯一能穿越时空的方式了，不过虫洞内部状态非常的不稳定，所以穿越虫洞之后到底是彻底消失还是进行时空跳跃和家人团聚，那似乎只能听天由命了。
　　还有一种办法就是探寻 暗能量和暗物质 。有理论说宇宙原先是一个密度很高的奇点，由于爆炸而形成了宇宙，这其中发就有很多暗能量和暗物质。
　　用 这些暗能量和暗物质创造的宇宙飞船很有可能让的时空被极速压缩，然后进行时间跳跃，这样就可以回到过去重新和家人团聚了
　　暗物质结语
　　爱因斯坦是第一个让我们知道时间也是有速度的人，这极大打破了我们的认知。
　　并且让我们意识到，运动的速度越快时间越慢，当到达光速的时候，时间就是静止的了。这种速度之下无论是飞行一秒钟还是十秒钟，意义都是一样的，因为光速即是永恒。
　　当然爱因斯坦除了这种颠覆认知的时空理论，还提出了7大预言，分别是 宇宙常数的预言、时空扭曲预言、引力透镜预言、以及蜜蜂预言 等等，这七个预言中已经实现了四个预言。
　　爱因斯坦曾提出七大预言
　　而没有实现的预言中例如蜜蜂预言，说蜜蜂看起来小小其实在自然界中的作用非常重大，可以让很多植物授粉进行长久的繁衍和生存，如果没有了蜜蜂，那么人类文明将会在四年之内彻底灭绝。
　　不管这个预言是真是假，爱因斯坦的说法还是给了人类非常多的警醒意味。所以让我们再一次对提出时间膨胀理论的伟大科学家爱因斯坦致敬。