光从太阳到地球要8分钟？光子：你低估我的速度了 只需一瞬间

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“ 时间对于光子 ”是没有意义的，世界对于它来说太小，时间于它完全凝固，然而在我们的眼里，它似乎又没有那么厉害，或许你不够了解它。

光子8分钟的旅程

夕阳西下，其实是八分钟前的夕阳。想象一下承载日落光影的光子从太阳出发，直到它映入眼帘，被你视网膜上的感光细胞分子吸收的这个过程，从我们的角度来看光子在太空中旅行了8分多钟，对于光子自身来说它的旅程并没有时间。

为了让你更容易理解，我们体会一下光子如何能够在一个瞬间到达地球的方案。

缩短空间间隔，我们在一张白纸上标注A点为太阳，B点为地球，想象一下我们把空间折叠起来。例如：爱因斯坦的时空隧道（虫洞），折叠时让A点与B点相连接，然后拿着笔把A点穿透到对面的B点。

方案二，加快速度，从而缩短时间间隔，把8分钟缩短到一瞬间，还要保证在地球上的人看来还是走了8分钟，也就是出现“相对时间”，有点抽像，下面详细解释。当然，以上两个方案综合一下也是可以的。很多人可能知道光速是恒定的，不会加速，也不会减速，光子似乎也没有折叠空间的能力，那么光子是如何做到的？

16岁的爱因斯坦

早在他16岁就发表过论文《磁场里以太的状态研究》，其中就提到一个问题：“如果我也以光速运动，那么光在我眼里是什么样的？会静止不动吗？”

爱因斯坦在论文中自答出自己的观点：“根据麦克斯韦的理论，无论我以什么样的速度运动，释放出来的光波对于我来说都是以光速运动。”可见爱因斯坦早在发表《狭义相对论》的10年前就已经知道了光速不变原理，对经典物理光在以太介质中传播的理论提出了质疑。

光速为何恒定不变？

光速不变原理，这个特征源于光子静止质量为零。物质由比质子、中子更小的粒子构成，称为基本粒子，电子就是其中之一。

在量子场论中，空间与粒子之间存在各种场，例如电磁场。粒子在场中运动就会发生四种相互作用，使物质具有了质量。这意味着质量与能量是等价的，它们之间的关系就是质能方程E=mc^2,说直白点，质量是能量的另一种形式。

不过，粒子所表现出来的大部分质量并非粒子本本体质量，自身质量源于希格斯场，粒子在希格斯场中运动具有了一定的势能，因此才有了自身的质量。

我们如果把希格斯场比作海洋，夸克子在海洋中运动被海水束缚，使夸克具有了一定势能，于是夸克便有了质量。

质量之源希格斯场在光子面前就是空气，光子不食人间烟火，一旦出现会沿着一个方向不知疲倦的运行下去，不受任何束缚，因此它拥有了绝对的速度。

钟慢尺缩

1905年，对于爱因斯坦来说是一个奇迹年，那年他26岁，发表了他在16岁就提出疑问的答案《狭义相对论》，还有质能方程与其他2篇论文。

《狭义相对论》基于光速不变原理，其中钟慢尺缩囊括了光子以上的三个方案：

动钟变慢（缩短时间间隔方案）：有两个同步的时钟，一个与我相对静止，一个被带上飞船，当飞船匀速运动，你会发现飞船上的时钟走得比静止的时钟要慢，并且飞船飞的越快，时钟慢得越厉害，当飞船无限趋近于光速，时钟几乎静止了。

图：速度与时间的关系

同样是从太阳到地球，速度越快钟走得越慢，而对于光速的光子来说，它的时间是静止的，时间间隔是一瞬间。动钟变慢也意味着一开始同步的静止时钟和运动时钟，当运动状态发生了改变，时间就不再同步，而是相对的。

尺缩效应（缩短空间间隔方案）：除了运动状态与时间，空间也一样。由于动钟走得较慢，时间发生了膨胀。举个例子，地面上的人认为高速飞船需要8小时才能从太阳飞回地球，对于飞船与驾驶员来说，实际上飞船上的钟走了1个小时就到地球了。

而飞船匀速直线飞行，速度相同，双方看到飞行的时间却不同，说明在驾驶员眼里地日的距离并没有那么长，由于飞船高速运动空间间隔缩短了，而且飞船的速度越快，缩短的程度就越大。

图：速度越快尺寸收缩程度就越大

如果飞船无限接近于光速飞行，它就能无限地接近光子的空间观，世界在它眼里似乎缩成了一个点。当太阳A点与地球B点，这两个点缩成了一个点之后，空间间隔为零，就似乎是把白纸上的两个点叠在了一起。

方案三“综合”：钟慢与尺缩效应是高速运动引起的，当光子以光速运动，那么以上两个方案是同时进行的。

光子说：我只需要一瞬间

光子从太阳到地球，在我们眼里用了8分钟，但对于它自己来说只不过是用了零时间跨越了零距离。对于它来说世界是零维的点，它只不过是在这个点中一闪一闪，瞬间出现又瞬间消失，没有时间间隔，也没有空间意义。