光子是否不经历时间？光速时空收缩效应及相关问题求证

嘿，这个问题其实是相对论领域里常被误解的点，咱们一点点掰扯清楚：

首先得明确一个关键：光子并没有属于自己的狭义相对论参考系。狭义相对论的核心公式里，洛伦兹因子γ=1/√(1-v²/c²)当速度v=c时会直接变成无穷大，这就导致时间膨胀、长度收缩的常规公式彻底失效——我们根本没法用适用于有质量物体的参考系规则，去描述光子的“视角”。

那些“光子不经历时间、运动距离收缩至0”的说法，其实是一种极限化的类比：它把有质量物体速度无限接近光速时的趋势，外推到了光速本身。比如当你驾驶一艘飞船无限接近光速时，你会看到目标星球的距离越来越短，抵达的时间在你的参考系里越来越趋近于0，但这永远是“无限接近”的极限状态，不是光子的真实体验——毕竟有质量物体永远达不到光速，而光子本身的行为不能用这套规则硬套。

从我们地球的参考系来看，答案很明确：这束光确实跨越了x光年的距离，花了x年的时间才抵达地球。如果这束光在传播途中没有和星际物质发生相互作用，它的频率、能量不会发生变化，但这和“它没经历时间”完全是两码事——这个“没经历时间”的说法，本质上是对极限类比的误读。

再强调一次：物理上我们没法定义光子的“固有时”（也就是它自身参考系的时间），因为当v=c时，固有时公式Δτ=Δt√(1-v²/c²)会得到Δτ=0，这只是数学上的极限结果，不是可观测的物理事实。我们不能说“光子刚出发就到达了”，只能说从无限接近光速的观测者视角，这个旅行时间会无限趋近于0。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者moi2877