如果人類以光速運動就可以長生不老嗎？

根據狹義相對論，我們達不到光速。那么如果以無限接近光速(亞光速)的速度移動，我們是不是就不會變老？不是的。該變老還是變老，而且對于我們自己而言，這種變老的感受與我們在地球上并無不同。只是在地球上的人眼中，可能他們已經過了漫長的一生，而處在亞光速移動中的我們連眼睛都還沒來得及眨一下；而當我們暮年回首時，地球早已滄海桑田物換星移，不知歷經多少億年。

何出此言？說來話長。

狹義相對論的基本原理

狹義相對論有兩個公設，狹義相對論的所有推論都是在這兩個前提假設下推導出來的。只有在接受這兩個公設或者假設這兩個公設正確的情況下，談論狹義相對論以及用狹義相對論解釋物理現象才有意義。這兩個公設即狹義相對論的光速不變原理與相對性原理。

光速不變原理：

光在真空中的傳播速度恒為c。

在愛因斯坦的時代，麥克斯韋已經發表了他那劃時代的著作《論電和磁》，電磁學理論已經建立起來，成為物理學體系最重要的部分之一，而麥克斯韋方程組則啟發著當時的物理學家對于物理規律簡潔美的追求。

基于麥氏理論，變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場。因而震蕩的電場會產生震蕩的磁場，而震蕩的磁場又會反過來產生震蕩的電場，循環往復，形成電磁波。而且電磁波的傳播速度與波源無關，只與介質有關。

愛因斯坦考慮既然光是一種電磁波，那么光速就與光源無關，只與介質有關。比如我在地球上用手電筒發出一束光，光速是c，那么我在高速移動時用手電筒發出一束光，光速仍然是c。因此，愛因斯坦得出結論——在任何參考系中，光在真空中的傳播速度恒為c。

(狹義)相對性原理：

在任何慣性系中，物理規律不變。

參考系包括慣性系和非慣性系，若系統中的物體不受外力作用時保持相對靜止或勻速直線運動的狀態，那么這種參考系即為慣性系，反之則為非慣性系。

在研究光的傳播歷程中，物理學們不解為什么光能夠在真空中傳播，于是認為存在一種所謂“以太”的物質，并將其假想為光的傳播媒介。然而以證實以太存在為目的的邁克爾遜-莫雷實驗沒能如愿以償，愛因斯坦革命性地認為在任何慣性系中，包括力學定律、電磁學定律、動力學定律等在內的物理規律都是等價的，也即不存在絕對的參考系，否定了以太的存在。

質速關系

愛因斯坦結合動量守恒與洛倫茲變換推導出物體運動時的質量與相對靜止時的質量的關系：

其中m為物體以速度v運動時的質量，m0為物體相對靜止時的質量，c為光速，若記m=γm0，γ即為相對論因子或稱洛倫茲因子。

根據質速關系，物體運動速度越大，質量越大，即所謂“質增效應”。而當物體的運動速度趨于光速時，其質量趨于無窮大(注意不是物體速度趨于無窮大時質量趨于無窮大，而是速度趨于光速時其質量即趨于無窮大)。不過在多數情況下，物體運動速度相對光速幾乎可以忽略，因而質增效應不明顯。

為什么物體運動速度無法達到光速呢？根據牛頓第二運動定律F=ma，物體想要達到光速，就必須施加外力使其加速。根據質速關系，由于物體速度趨于光速時，其質量趨于無窮大，那么加速物體就必須施加無窮大的外力。可是并不存在無窮大的外力，因此物體速度無論如何也達不到光速。

簡言之，要想將我們自己加速到光速，就必須施加無窮大的外力，這根本做不到！這讓我想起女神對我說，做她的舔狗，越舔就距離成為她的男朋友越近，可事實上，我永遠也不可能舔成她的男朋友。無限接近卻永遠無法達到，舔狗一無所有..

時間膨脹效應

結合狹義相對論的質速關系與經典力學的牛頓第二定律，我們知道物體運動速度無法達到光速。不過我們可以把問題修正為——是不是以亞光速移動，我就不會變老？

很遺憾，并不會。當我們以亞光速移動時，盡管相對地球的時間，我們的時間變慢了很多，但是我們仍然正常衰老，而且我們對于這種變老的感受與在地球上并沒有什么不同。當我們以亞光速移動時，相對于我們自己，我們的衰老并沒有變慢，不過相對于地球上的人，我們的衰老確實變慢了很多。

當我們的運動速度越來越大時，我們的時間會相對變得越來越慢，這就是狹義相對論的時間膨脹效應。我們可以通過一個思維實驗簡單地證明這一點。

假設一輛動車以速度v行駛，在豎直方向上平行放置一個光源與一塊鏡子。從光源發出一粒光子，并到達鏡子，動車中的人與地面上的人同時觀察這一過程。不過動車中的人觀察到光子的路徑是豎直向上，記動車中的人觀察這一過程所用的時間為t，而地面上的人觀察到光子的路徑是斜向上方，記地面上的人觀察這一過程所用的時間為t'。那么根據勾股定理，有( ct' )2 =( ct )2+( vt' )2，即：

因此動車運動使得動車上的時間相對地面上的時間變慢了，只是這種變慢是基于不同參考系給出的評判，事實上不論是動車上觀察到的t，還是地面上觀察到的t'，光子都是實實在在從光源發出并到達鏡子。也就是說，同時發生的事件，在不同的參考系中時間卻不同。

同樣，若我們以亞光速移動，不論我們自己感受的過了100年，還是地球上的人觀察我們已經過了不知道多少億年，這都無妨。因為，我們切切實實從年輕變成了衰老，就像那個光子切切實實從光源發出并到達鏡子一般。