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然而 ， 按照能量守恒定律 ， 质量越大的物体 ， 达到一定速度时所需要的能量就越多 。 通过洛伦兹变化 ， 推导出物体运动“质增效应”公式 ， 我们可以看出 ， 当以光速运行时 ， 物体的运动质量就会变得无穷大 ， 所以有质量的物体 ， 是永远也达不到光速的 。
之所以构成光线的光子速度能够达到光速 ， 原因就在于光子的静止质量为零 。 而按照狭义相对论 ， 同样可以推导出以光速运行下的种种奇妙现象 ， 比如“钟慢”效应、“尺缩”效应 。 我们接下来用“钟慢”效应 ， 来看看如果乘坐以光速飞行的宇宙飞船 ， 1个小时后地球上的人们到底过去了多久 。
说到“钟慢”效应 ， 不得不先提一下狭义相对论下的速度“叠加” 。 经典物理学中 ， 速度的叠加 ， 无非就是同一条直线上的有效速度之和或者是它们之间的差值 。 但狭义相对论中 ， 在两个惯性参照系下 ， 两个物体的运动合速度 ， 与原来两个物体在一条直线上的各自有效速度间 ， 存在着这样的对应关系：v=(v1+v2)/(1+v1*v2/c^2) ， 通过这个关系式 ， 我们可以看出 ， 无论原来两个物体速度多快 ， 即便是相反方向 ， 它们的合速度依然不会超过光速 。
在这个光速不变原理基础上 ， 通过推导 ， 可以得出高速运动物体 ， 能对不同惯性参照系下的空间移动、时间流逝的影响程度 。 以“钟慢”效应为例 ， 处于两个惯性参照系下 ， 两个物体所处的时间流逝对应关系为：T’=T/√(1-v^2/c^2) 。
式中 ， v为高速飞船速度 ， c为光速 ， T’为地面经历时间 ， T为飞船经历时间 。
如果飞船的运动速度越快 ， 那么在飞船所在的惯性参照系内 ， 时间的流逝速度虽然正常 ， 但对于地面来说 ， 属于未发生明显位移的惯性参照系 ， 从地面看 ， 飞船上的时间过得越来越慢 。
这里面存在着一个疑问 ， 那就是运动是相互的 ， 从地球上看飞船以高速运行 ， 飞船上的时间过得很慢 ， 那么从飞船上看地球 ， 也同样以高速远离 ， 是不是时间过得同样慢呢？如果一样的话 ， 就不会存在“钟慢”效应了 ， 大家毕竟都慢嘛 。
这里还得提一下 ， 狭义相对论的成立条件 ， 即必须是在惯性参照系内 ， 两个不同参照系内的物体运动 ， 必须处于匀速直线运动或者静止的状态 ， 如果有一方发生变速（速度大小或者方向改变） ， 那么狭义相对论就会不再适用 。 因此 ， 如果光速飞船离开地球后 ， 一路向前匀速前进不再返回 ， 那么无论从哪个参照系看 ， 两者的时间流逝速度 ， 都相互独立且不受彼此影响 ， 不发生任何信息交流 ， 也没有什么时间流逝的对比产生 。
显然这不是我们要的结果 ， 我们就是想通过超高速运动下两个物体的运动 ， 来衡量彼此的“时间差” 。 为了不产生“双生子悖论” ， 科学家们认为 ， 哪一方先打破惯性参照系 ， 就以这一方为基础 ， 来推算另外一方的时间流逝速度 。
如果人们乘坐光速飞船飞出一小时再回来 ， 显然地球的运动状态没有什么改变 ， 那么打破“规律”的自然是飞船 。 按照飞船的速度 ， 套用上面的“钟慢”公式 ， 我们就能看出地球上的人类 ， 所经历的时间流逝速度 ， 要大于飞船的时间流逝速度 。
这里 ， 我们假设飞船从静止到加速、到接近光速的“过渡时间无限小 ， 同样飞船折返瞬间以及再次加速的时间也无限小 ， 而且飞船上的人们也能承受住这样的超高加速度 ， 我们看一下以亚光速飞行1小时 ， 地球上过去了多长时间 。
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