在過去的很長一段時間里，人們都認為時間是非常公平的，對于任何人和事物來講，時間都在以恒定的速度流逝，但愛因斯坦卻提出了不同的觀點，他在《相對論》中指出，時間的流逝會隨著“引力”和“速度”的變化而出現改變。

根據愛因斯坦的說法，對于同一個物體而言，其速度越快，或者所處的引力場越強，其經歷的時間就越慢。這種現象被稱為時間膨脹，由于這明顯違背了人們的常識，因此在該理論提出之后，很快就遭到了大量的質疑。

然而時至今日，科學界早已接受了愛因斯坦的觀點，而《相對論》也成為了現代物理學的重要基石，為什么會這樣呢？

這是因為愛因斯坦沒有說錯，時間真的可以膨脹，在過去的研究中，時間膨脹現象已得到科學家的證實。

μ子衰變

在粒子物理標準模型中，μ子和電子一樣都是屬于輕子，不過μ子的靜質量大約是電子的207倍，比電子要“胖”得多。μ子可以在實驗室中生成，測量數據顯示，自由μ子非常不穩定，其平均壽命只有2.197微秒（0.000002197秒）。

當宇宙射線轟擊地球的上層大氣時，也會產生一定數量的μ子，其速度通常可以達到光速的98%以上，按常理來講，就算以這樣的速度，它們也無法從上層大氣抵達地球表面，畢竟它們的“壽命”實在是太短了。

但實際情況卻是，科學家常常可以在地球表面探測到很多μ子的蹤跡，而這就是時間膨脹的一個有力的證據，因為之所以會出現這種情況，其實就是這些由宇宙射線形成的μ子速度太快，以至于產生了非常明顯的時間膨脹效應。

引力紅移

假如愛因斯坦是正確的，引力真的可以造成時間膨脹，那么在距離一個引力源較遠的位置觀測，就會觀測到從該引力源發射出來的電磁波的頻率出現降低，具體表現為其光譜的譜線會朝紅端移動一段距離。

實際上，科學家真的觀測到了這種現象，這也被稱為引力紅移，該現象首先在對“天狼星B”的光譜觀測中發現。

（注：“天狼星B”是一顆白矮星，距離地球約8.6光年，其質量與太陽差不多，但直徑卻只相當于地球，因此這顆星球的表面引力很強）。

在1959年進行的“龐德-雷布卡實驗”中，科學家更是直接在地球表面定量地驗證了引力紅移（高度差為22.6米），其實驗結果與根據《相對論》計算出的理論值基本相符（誤差小于10%）。

高空實驗

由于距離地球表面越遠，其受到的地球引力就越小，因此如果將可以精確計時的原子鐘置于高空中一段時間，再將它的計時數值與地面上的原子鐘進行對比，就可以知道是否存在時間膨脹現象。

1971年，科學家進行了首次“原子鐘飛行實驗”，在實驗中，他們讓兩架載有銫原子鐘的飛機分別向東、西兩個方向飛行，在飛行一段時間之后，再將兩架飛機上的原子鐘的計時數值與地面上的原子鐘進行對比，實驗結果表明，實測數據與理論值基本相符（誤差約為4%，并且理論值充分考慮了飛機的速度和高度）。

為了獲得更高精度的數據，科學家在1980年的時候，將氫原子鐘發射到了1萬公里的高空，而該實驗的結果與理論值幾乎完美地符合（誤差僅為0.007%），順便講一下，這個高度上的時間，大約每73年，就比地球海平面快大約1秒。

實際上，現代的全球定位系統都必須要排除時間膨脹的干擾，否則的話，每過12個小時，其定位結果就會出現大約7米的偏差，很明顯，這當然也是時間膨脹的有力證據。

結語

總而言之，盡管愛因斯坦提出的理論令人感到匪夷所思，但眾多證據都表明，他沒有說錯，時間確實可以膨脹，而這也就意味著，在不太遙遠的未來，我們人類或許可以利用時間膨脹來大幅縮短星際航行所需的時間。

如上圖所示，假如人類未來的宇宙飛船能夠以0.8倍光速飛行，那么只需要0.6年的時間就可以飛完1光年，而假如將速度提升到0.99999999999999倍光速，那飛完1光年就僅僅需要4.6秒，怎么樣，是不是很期待？