在宇宙中光跑一年對於光來說要多久？

01-07

[非題主]我覺得題主想問的問題是"以接近光速的速度需要多久能抵達一光年外的地方？"
比如人類開發出了一個最大速度能很接近光速的飛船，一個人坐上飛船(先加速到最大速度再減速)行駛向一光年外的目的地，到達時這個人變老了多少？(飛船加速減速等參數可任意擬定)

如果把這作為一個物理問題來答的話，就是不知道，因為相對論不允許以光為參考系。

把這當做哲學問題的話，那就隨便了吧。

順便說兩句，以a為參考系，指的是參考系相對a靜止。而相對論假定光相對任何參考系速度都是光速，你找不到一個參考系相對光靜止，所以說不能以光為參考系。

討論一個有質量的物體速度無限接近光速是可以的，但是首先這個物體想達到這個速度需要無限大的能量，本質上也是不可能存在的。其次，這個物體也並不是光。

這個問題看起來無聊，但是仔細思考一下會發現很有意思，而且有點細思極恐。

考慮一種情況，一束光在某時某處產生，在某時某處被吸收，那麼在光的參考系看這件事，則這兩件事發生的空間距離和時間差分別是：

$Delta x^{$ 和 $Delta t^{$

此處 $v=c$ , $Delta x=cDelta t$ ,

化簡一下就會發現， $Delta x^{$ 且 $Delta t^{$ 。

這說明了什麼呢？

這說明，光的產生和被吸收，在光自己看來，這兩件事是在同一個地點同一時間發生的。換句話說，對於光自己來說，自己剛產生就被吸收了，還沒來得及前進就沒有了。是不是有點不好理解。但是再想想尺縮效應，宇宙中有限的距離在光自己的參考系看完全被壓縮至0了！光子看到的前進的世界沒有距離，所以一切都自洽了。發射光子的物質和吸收光子的物質在光子看來相距為0，其一產生立馬被吸收！所以，題主的問題答案也就很清楚了。

延伸一下，只要宇宙是有限的，一束光最終被吸收的話，那麼我們所經歷的一切在它看來都是一瞬間！再想到中微子，為什麼通過中微子震蕩能判斷其有質量呢？中微子震蕩是其自身發生了變化，變化這個現象是客觀存在的，無論哪個參考系都必須能看到。所以，如果中微子是無質量的，那麼在它自己的參考系就無法看到自己的變化，因為它的存活時間為0。因此，它的速度不能為光速，所以必須有質量。當然這只是一個naive的理解。

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針對評論中的問題，此處補充回答，評論不再一一回復：

1、很多人糾結於光子產生和吸收這兩件事。我這樣表述只為了更好的直觀展示兩個「事件」而已，但是這個討論完全和產生吸收沒關係。完全可以在光子的時空線上隨便選取兩個事件點，討論結果也不變。更進一步，也可以完全脫離光，只要是光錐以內的任意兩個事件都可以這麼討論，結果相同。

2、公式中分子分母都為0。這個可以這樣理解，當速度趨近於光速時：

${lim_{v o c}} Delta x^{$ 其中分母中用到了泰勒展開，所以即使分子分母都為0，但是分母是分子低階無窮小，最終結果還是為0.另一個式子結果類似。不知道這個計算解釋清楚了沒有。

3、我的表述中也存在一點問題。換到光速參考系來看，一切壓縮為0，但是並不是說明就和光肩並肩了，即使你達到光速，你看光還是光速跑，這也就是光速不變。當然在原參考系看確實是和光肩並肩。

4、我回答問題純粹出於愛好和希望對科普做出一點點的貢獻，並不想擺弄知識，所以不想用更高深更底層的，所謂一句話就能說明白的理論，我只想用更容易理解或者更簡單的公式來說明這件事情，其中免不了在表述上存在漏洞瑕疵，當然也希望大神批評指正。想討論問題歡迎提出問題討論，但不要說其它的事情。

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但與花兒為伴，不與傻逼爭鋒。如果喜歡我的答案，歡迎關注本人～

本人其它回答

1、子乾：如果有個打通地球的通道人跳下去會怎樣？

2、子乾：圓形缸中的水旋轉所成的截面是什麼圖形？

3、子乾：希格斯波色子被發現世界上還有真空么？？

4、子乾：如何解釋物質的能量越低，越穩定這件事（最好從物理或化學的角度解釋）？

1. 如果你能以光速運動的話，你從起點到終點的時刻是一樣的

2. 但是這不意味著你想去哪就去哪: 你不能去你事界之外的地方

3. 還有就是你的質量是個問題: 人類目前已知的理論里，你不能有靜止質量。這不意味著你停下來的時候就身輕如燕，而是你壓根不能停

4. 然後參考第一條，恩...我們只能觀測到你的運動結果

以光速運動的物體在其自身參考系下，時間是停止的。

不過這個問題沒有意義。任何質量不為零的物質都不可能以光速運動。更不可能以光本身為參考系，因為光速本身就是時空的絕對標尺，這個問題就好像在問，一米相對於一米來說有多長。

這個問題，相當於問，在Lab frame裡面經歷了時間T，如果轉到光子的rest frame，那麼相對應的時間是多少，或者是說，光子的固有時是多少。

但是，無質量粒子是沒有所謂的rest frame的，或者說，rest frame不是well-defined。當然，你可以用Lorentz變換去算，不過結果大概會遇到一堆發散吧。

所以，我想，這個問題本身就不是一個well-defined問題。

早就說了對於光來說不存在時間。這也是為什麼光在我們看來是速度上限。

與其說是光在奔跑，不如說是光巋然不動，而我們的時間在以光速流逝。

都這麼慘了還活著幹嘛？

因為尺縮效應，光的產生和湮滅都是在一瞬間，這種感覺有點像從四維觀察三維，你可以在一瞬間看到一個三維物質從誕生到湮滅的全部信息

一瞬間，在光看來，宇宙就是一個點

如果這個光會寂寞的話，那他感覺是非常久的，如果有另一束光與他一起前進的話，他應該會感覺很快。

但是一個人在電梯里是無法感覺自己到底是有多快的，所以那兩束光也不知道自己到底有多快。

如果有一個人在附近站著不動的話，這兩束光就知道自己速度很快了，然後對未來充滿了信心，覺得再遠的路都很近了，於是他們有說有笑地跑一年，覺得一點也不久。

單身光勿看

其實這是指一光年對光而言的意義吧？

那麼就假設剛好有一個光子從開始點出發，離開始點一光年處剛好有一個可以吸收光子的物質，而兩者之間沒有任何阻隔，會觀察到什麼呢？

假設你是個非常牛叉的存在，能跟上光子的步伐，那你和光子就會同時到達目的地，但時間對你而言是靜止的。假設這時候你的朋友在地球上觀測你和光子，因為沒有什麼能快過光速，無法趕上已經在空間中飛奔的光子和你，也就無從觀測。假設這時候有個外星人在終點，那麼在一個地球年後它可以觀測到這個光子和你。

對於光子而言，時間沒有意義，如果一定要以時間的標準來敘述它，那它在出發那一刻就到了目的地了。時間的維度在這裡只是幫我們理解距離而已。

（略知）

在四維時空圖中，所有坐標的總量始終為光速c。根據相對論，如果速度趨近於光速，則時間會變慢；如果速度達到光速，對光本身來說：沒有時間，任何都是靜止的。在時空圖中的表現就是：坐標的總量都落在x軸空間軸上，時間軸y軸坐標就為0，時間就為0，就沒有時間。

謝邀。

根據鐘慢尺縮效應，速度越快長度越短時間越慢，對於光本身來說，假若它有意識，那麼他看到的一切都在一瞬間發生（同一時刻），不管多長的距離都在同一地點。

如果我的狹義相對論沒有白學，物理框架下面是不允許存在以光速運動的參考系的吧

對光來說（如果光有時間感知的話）連一瞬間都稱不上

香港的記者表示這個問題並不難

無論你觀測某個光子在宇宙中旅行了多久，對於它本身的參考系來說都比一瞬間還要短暫萬倍。

不能以光作為參考系，因為特殊洛倫茲變換的推導要求，任何慣性系的速度都小於光速，因此一切用狹義相對論的公式來解釋以光速作為參考系的想法從前提上就是不對的。（來自武漢大學劉覺平老師的電動力學書第37頁）

把v=c帶入尺縮效應公示

今兒個兒早上上班路上，剛下完雨，環境透亮，心情美美噠。

突然捏，一個問題蹦躂出來了：顏色的感覺是怎麼產生的？

然後呢，先從直觀上大概感覺了一下

1.環境中漫反射為主，進入眼球里的只有很小的一束平行光才能交匯到視神經上。

2.好像還學過什麼原子吸收後躍遷再放出不同能量的波包。

3.大量光子和原子系統的行為就得用統計來看了吧。

一段宏觀尺度的時間顏色基本還是沒啥變化，（順著這條通路的兩端）反過來說人眼的視網膜接受後提供給大腦處理之後的感受也是宏觀體量的反映。

大腦計算後呈現的顏色的觀感，能提供這條通路過程內的一些信息。

4.正當我暗爽的時候。突然，又有一個問題蹦躂了出來：對「光子」來說，固有時為0，發射光子的物質和吸收光子的物質在光子看來相距為0，其一產生立馬被吸收啦。。！

嗯，想想也對，對光子來說沒有所謂的因果了，無所謂從一點到另一點的概念，它愛TM跑哪裡就跑哪兒。

5.然而！「光子」是一份「能量」吧。能量能轉化從而做功吧，那麼光子從自己來看，它不對外做功呢？存在時間都是0呢。可是它能對外做功啊，畢竟人是能看東西的！不然光子就跟「意識」一樣成「幽靈」了。

類似的，把一束綠光打到綠色的屎上，漫反射後看見的還是綠色的屎吧，這個過程能量沒變化吧？

難道光在綠屎里沒經歷過躍遷的兩個過程嘛？應該也經歷了吧。

那麼問題來了，1.躍遷過程是瞬間 or 有時間過程慢慢挪過去的？ 2.躍遷說的是電子躍遷吧，前面是等價於在問，電子的躍遷是瞬時的 or 有時間過程慢慢挪過去的？ 3.再等效問一下，光速在反射面，改變么？

話分兩頭--a.瞬時的：電子有質量吧，能量作用在電子之上為何pia的就跑到另一個能級了？空間不連續？可電子還不到普朗克尺度吧。況且有質量的電子從一個地方消失，再從另一個地方出現這件事，愛因斯坦的棺材板壓不住了。。 b.有時間過程的：做功啦！做功啦！做功啦！跟能量不變矛盾了。

6.電子是藏起來再出現，光子是出現了藏起來等於沒出現沒藏起來。。

有點像一個點，水滴掉進水面，然後再彈出來，再掉進去，咚.咚.咚.咚.的，哈哈，只不過對光來說一次比一次低。

我是有多無聊。。

對於光來說宇宙就是一個點，他運動多久都是一瞬間，時間對他來說事靜止的