传说嫦娥吃了长生不老药奔月，她和后羿从此一个在天上，一个在地上。

几十年过去，后羿老了，但是嫦娥还是年轻的样子。

嫦娥奔月的神话传说

再往后，后羿去世了，嫦娥在天上永生，永远保持她飞上天时候的样子，成为了天庭上的神仙。

神仙的时间系统和我们凡人是不一样的，那么月球的一天相当于地球的多久呢？

月亮上的广寒宫

月球的时间

月球是一颗很特殊的卫星，它的一天是28天，它的一年也是28天。

在地球上看月球，永远只看见一个面，这种调皮的行为叫做“潮汐锁定”。

如果嫦娥的月宫修在了月球背面的环形山，那么后羿抬头看月亮，看不见嫦娥，是不是觉得这个故事更凄美了。

嫦娥在月球上过一天，后羿的日子则过了28天，差不多算一个月。

天上一天，地上一年

1969年，人类第一次登上月球，两位宇航员在月球上一共执行了21小时18分的任务。

不过这个时间是按照地球上来的，如果按照月球上的时间，他们只呆了大约几分钟。

因此，嫦娥的月宫并不是过一天等于地上过一年，这与传说不相符合。

那么，宇宙中真的存在过一天等于地球一年的情况吗？

宇航员登月

这个确实存在，就拿我们太阳系的行星来说，自转时间最长的是临近地球的金星，一天等于地球的243天，虽然不是一年，但也说明的确有这个可能。

只要某个天体的自转周期是365天，就可以做到它的一天等于地球的一年。

当然，还有一种办法可以做到“天上一天，地上一年”，那就是超光速飞行，形成完全不同的时间体系，这便是著名物理学家爱因斯坦所提到的狭义相对论。

爱因斯坦告诉你，时间并不一样

时间的快慢

人们常说，时间是不变的，它就在那里，不会快一分也不会慢一分。

然而，这一却在爱因斯坦面前都将重写，时间不是一尘不变的，它会因为物体运动的速度产生改变，甚至会因为空间的变化而改变。

爱因斯坦划时代的相对论指出，速度越快，尤其是越接近光速，那么时间在这个运动系统中就会变慢。

按照这个说法，当一个人的速度足够快，达到了光速的99.99%，那么他就会看到过去的景象。

当这个速度超越了光速，那么在外界已经过了一年的情况下，该系统内或许只过了一天。

当运动达到光速

在爱因斯坦构建的这个框架中，神仙是在超光速飞行的，他们生活另一个时间系统里。

因此“天上一天，地上一年”真的可以实现。

1971年，美国海军的天文台做过这样一个实验。他们让两架飞机分别从纽约飞往到伦敦，但是飞行的方向完全相反，一个向东一个向西。

这两家飞机上放着铯原子钟，它们不是一般的时钟，是利用原子的振动频率记录时间的精确工具。

与此同时，科学家将两个铯原子钟放在了天文台，与天文台处于相对静止的状态。

铯原子钟

飞机起飞，经过一段时间的航行后，两架飞机从东、西两个方向抵达目的地，最后发现，这两个在飞机上的铯原子钟，相比于天文台内的两个铯原子钟，出现了不同程度的慢。

向东的铯原子钟比天文台的慢了59纳秒，而向西的钟慢了273纳秒。

2005年，英国国家物理实验室再次重复了这个实验，这一次是从伦敦到纽约，还是使用的铯原子钟，比1971年的更加精确。

更精确的铯原子钟内部

这一次的实验结果和1971年如出一辙，唯一的区别就在于东西方向的数据发生了对调，毕竟，纽约在伦敦的西边。

两次实验的结果仅有4%的误差，说明，时间真的在运动中变慢了。

于此可以认为，只要空控制好速度，就可以做到运动一天，但是地球上过了一年的情况。

综合来看，实现古人传说的“天上一天，地上一年”有两种方式，一种是找到一个天体，它的自转周期是365天。

一种则是通过运动，将运动系统的时间控制到与地球时间1天：1年的程度，这个速度是超越光速的。

然而，难也就难在了这里，如何将速度提高到光速以上？

如何达到光速？

无法突破的光速

光速是人类已知的速度最快的速度，宇宙中的其他射线速度都不及光速。

而人类也用加速器对各种粒子进行加速，希望它们的速度可以达到光速，可是加速的结果是，粒子只能无限接近于光速，但无论如何也达不到光速，更不要说超越光速了。

关于光速无法超越，爱因斯坦当初就有过解释。

根据他的质能方程变换可以得到一个质量与速度的关系式，人们认为的质量更古不变，其实也是一种有局限的认知，运动不仅能改变时间的快慢，也能改变质量的大小。

质量与速度的关系

按照质能方程的变形式，速度越靠近光速，那么质量就越大。

当速度为光速时，物体质量无穷大。

可是，宇宙中并不存在无限大的物质，这是违背宇宙的。

因此，爱因斯坦才认为，只有不具备质量的物质才能运动出光速，光子就是这样一种物质。

物理学家们就光是什么展开了激烈的讨论，有的物理学家认为光是粒子，比如牛顿；有的物理学家认为光是波，比如惠更斯；还有一些科学家认为光既是粒子也是波，比如爱因斯坦。

光的波粒二象性

最后经过验证，光具有波粒二象性，它既是微粒光子组成的物质，同时也像波一样在振荡，因此光具有能量。

因为光具有波粒二象性，因此不同介质中的光速是不一样的，我们常说的光速c，是光在真空中的速度。

大型强子对撞机（LHC），位于欧洲核子中心，它曾经将氢原子的质子加速到了光速的99.9999991%。

之后位于美国的直线加速器（SLAC），将电子加速到光速的99.999999995%，这是最近接近光速的一次。

不管是质子还是电子，都是具有质量的，它们无论如何也无法突破光速。

而宏观物质，不要说接近光速了，能做到光速的1%都难。

大型强子对撞机

宇宙中的时间

光是人类已知的最大速度，可是却不是宇宙中最大的速度。

宇宙的年龄大约140亿岁，但是它的直径却达到了大约930亿光年。

就连这930亿光年，都不一定是宇宙的真实尺寸，这只是人类的天文望远镜可以观测到的范围，被称为可视宇宙。

在930亿光年之外到底还有什么，人类的天文望远镜看不见了，或许光还没有达到那里。

这说明宇宙膨胀的速度超过了光速，只有光到达的地方，人类才能用各种方式发现，比如光学望远镜，再比如射电望远镜。

宇宙膨胀的速度或许超过了光速

可如果光没有达到，那一片宇宙对于人类来说就是漆黑的，真真正正的漆黑，一片未知。

还有一个地方的速度或许超越了光速，那就是黑洞之内。

黑洞是宇宙中引力最大的存在，它可以将光吸进去，只有超越光速的速度，才能逃离黑洞。

人类是通过8台望远镜合作才拍摄到的黑洞照片，也就是说，黑洞也是有物质溢出人类才得以发现。

人类拍摄的黑洞照片

这是否说明，有一种物质的速度超过了光速，所以人类才接受到了黑洞传来的信号，对它有了更深层次的了解。

总有同一种物质，在黑洞的引力中幸存，但是这种物质人类目前没有发现，也就不具有名字。

或许正是这种物质，然宇宙中存在有时空隧道，可以从一个空间穿越到另一个空间。

我们所说的外星文明，或许就是发现了这一物质，利用它形成的时空隧道，从自己的母星来到了地球。

时空隧道

宇宙的奥秘不仅是天体，还有它的时间和空间。