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如果有人问：“你目前运动的速度是多少？” 如果我们正安稳地坐在凳子上，会立即回答： “运动的速度为零。” 但若我们放远目光，会发现，虽然我相对于地面是静止的，但地球却并非如此。
它正处于运动之中，赤道的自转速度能达到1600公里/小时； 除了自转，地球还以107000公里/小时的速度环绕太阳公转，而这还没完，太阳系又绕着银河中心以828000公里/小时的速度旋转，银河系在宇宙空间中的移动速度更是达到了惊人的每小时216万公里。 由此可见，我在宇宙空间中的移动其实是极为复杂的，速度也是惊人得。 然而，你以为这就到头了吗？ 其实不然，我想说的是，这种说法本身没错，但有一点被我们完全忽略了。
我们一提到运动，往往只关注到空间的移动，却忘记了时间的存在。在牛顿力学的年代，空间、时间、物质、运动是彼此独立的。 空间和时间可以脱离物质独立存在，即使宇宙空无一物，没有物质存在，空间和时间依旧存在。它们仅是为物质的存在和运动提供了一个舞台；而物质的存亡和运动，也并不影响空间和时间。 正如舞台，无论有没有演员，无论上演什么剧目，对舞台本身并无任何影响。
然而，爱因斯坦改变了这一切，他认为时间和空间是一个不可分割的整体——四维时空。时空的存在离不开物质（能量），物质（能量）的存在和运动同样能改变时空的结构。 至关重要的是，爱因斯坦将时间这个看似无形无体的维度，变成了一个与空间同等真实的存在，就像上下左右前后的空间维度。 不幸的是，时间这个维度，在我们三维空间的生物眼中，是虚无飘渺的，但我们却能真实地感受到它的流逝。
时间与空间的另一个显著不同在于，在空间中，我们既能前进也能后退，既能上升也能下降，但时间的流逝却如同单行道，只可前行，我们无法使其倒退，过去的事件也无法重现。 记得《星际穿越》这部电影吗？
男主最后进入了黑洞，来到了五维时空，在这个更高的维度中，时间成为了一个与空间类似的真实存在的维度，他能够随意地看到，甚至改变过去发生的事情，给他的女儿传递信息。 在科学中，我们也一直认为，时间是真实存在的，在更高的维度里，它与空间维度并无二致。 虽然我们无法在四维时空中让时间倒流，无法看到过去，但我们却能影响时间流逝的速度。 这是爱因斯坦相对论的伟大成就之一，时间膨胀效应表明，当一个物体在空间中的移动速度加快，它在时间中的移动速度就会减慢。
换句话说，如果一个物体在空间中静止，那么它在时间中的移动速度就不会受到影响，保持正常的速度。 这就如同你驾驶车辆在一条笔直的公路上匀速向西行驶（在时间中移动），如果你开始沿着西北方向以恒定的速度前进，那么你在北边（空间）就会产生一个速度分量，导致你在西边（时间）的移动速度减慢。 随着你在北边（空间）的速度分量不断增加，你在西边（时间）的速度就会不断减小，甚至降为零，在西边的方向上停止移动，时间也就停止了。
上图的虚线便是狭义相对论中，运动速度与时间膨胀效应的关系图，横轴表示空间中的速度，纵轴是时间流逝的速度； 当物体在空间中静止时，时间的流逝速度为1，而当速度达到0.5倍的光速时，时间流逝速度就会减慢至0.9倍，当速度为光速时，时间流逝速度则为零。 显而易见，当我们讨论运动时，时间可以被看作由两个部分构成：空间和时间，即物体在时空中的速度。 当物体在空间中静止时，它仅在时间中移动；当物体在空间中移动时，它在时间中的移动速度会减慢，空间中的速度分量增加，直至时间停止，空间速度达到光速。
因此，我们在时空这个整体中的移动速度是恒定的——光速。它在空间中产生的分量会使时间流逝减慢。 不过，我们对于时间中的移动缺乏直接的体验，没有空间移动时那种风驰电掣的感觉。 在真实的宇宙中，所有有质量的物体在空间中的移动速度都只能无限接近光速，永远无法达到或超过光速。 然而，一些无质量粒子，例如光子和胶子，却能在空间中达到光速，在时间中停止移动。
对于它们来说，不存在时间上的分量，因为它们在空间中已达到光速，故此它们在时间中不会移动，如同始终朝北行驶的汽车。 对于光子来说，它没有生命周期，不会衰变，几乎是永生的，因为它不存在时间。除非被其他物质吸收，否则它将一直存在。例如我们经常说，我们现在接收到的太阳光是8分钟前发出的，这是从我们的角度来看的；
对光子而言，它从太阳到地球，然后被吸收，几乎是瞬时的。从其诞生到消失，它并未体验到时间的流逝。 而大爆炸产生的光子（微波背景辐射），对我们来说已有138亿年历史，但对光子来说，它刚一诞生便被我们的仪器探测到了。 对光子而言，宇宙的诞生与终结都发生在同一时刻。光子认为，宇宙一诞生即死亡。
这就是在空间中达到光速的奇妙之处，在时间中停止移动，没有时间的体验。这也许是宇宙为何限制有质量的物体达到光速的原因，因为这实在是太神奇了。 总结来说： 尽管我们不能在空间中达到光速，但我们始终在时空中以光速穿行，只是这个速度大多发生在时间维度上。在时空的结构中，一切事物的速度都是恒定的。 |
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