人能追上光吗？爱因斯坦用十年研究告诉你真相

假如你曾站在雷雨之夜的山顶，或是在科技馆触碰过一个聚集着电荷绝缘的空心金属球，那你一定切身体验过电磁场存在的感觉。如果你没有这些经历，可以想象那是一个电和磁的波浪组成的流动空间。例如将铁粉洒在磁铁旁，它们会有序排列出一条条看不见的磁力线。麦克斯韦将电和磁的现象统一在一个框架，并发现了电磁扰动以一个恒定不变的速度传播，直到后来被验证，这个速度就是光速。这时问题也跟着来了，这也是当时年仅16岁的爱因斯坦问过并困扰了他十年的问题：假如我们以光的速度追光，会发生什么事情呢？

直觉告诉我们，当我们追上光时周围的一切都是静止的，因为光停下来了。但根据麦克斯韦和所有可靠的观测，根本不可能看到静止的光，即使我们每天都在睁大眼睛看世界，也不曾听说谁看到过光的真身。

爱因斯坦也对追光提出了自己的看法，他认为以不同的速度追光，观察者会感受到不同的距离和时间。也即是说无论观察者是用跑的速度追光，亦或是坐上宇宙飞船，他们都会感受到不同的距离和时间。这个结论说的并不是感觉上出的差错，而是时间本身带来的错觉。大家可能听说过一个故事：一对双胞胎中的哥哥乘宇宙飞船以接近光速的速度星际旅行，回来时发现自己还很年轻，但双胞胎中的弟弟已是个白发苍苍的老人。这就是在追光过程中遇到的时间错觉，而且这个错觉实实在在的发生了。

所以根据爱因斯坦的结论，拿着同样皮尺的两个相对运动的观察者将量出不同的距离，这当然与他们的测量方法和设备无关，世界上最精准的测量仪器证明，在这个结论之下，每个人所经历的空间距离和时间间隔都是不同的。爱因斯坦的相对论解决了我们关于追光的直觉和光的性质之间的矛盾，但也付出了对应的代价：相对运动的观察者不会再看到相同的时间和空间。

要探究追光就要知道光能跑多快，所有观察者都同意光以每秒30万千米的速度运动——无论以什么标准为参考。为了更确切地表示，让我们想象一束光是由无数光子组成，当我们打开手电筒时，实际上就是向某个方向发射了包含无数颗光子的光子流。所以当光照向你时，无论你怎么跑，总会发现光子向你飞来的速度是10.8亿千米/小时，一点儿也不会慢，一点儿也不会快。这证明了一个结果——光速是一个常数。

很多科学家对光的性质很难理解，甚至他们想尽办法来反对它，但都失败了。爱因斯坦却欣然接受了不变的光速，因为这解决了困扰他十年的矛盾：无论你怎样费劲的追光，光总是以光速跑在你的前头。你不可能赶得上光，当然也更不可能让光停下来