速度改變了一切，甚至空間與時間。
在空間以非常高速度運動的鐘錶與戴在正在熱帶小島海灘上悠閒散步的你腕上的手錶，兩者顯示的時間流速大不相同。宇宙標準時間這一概念——某個可以脫離宇宙存在的上帝般的標準鐘錶，可被用來同時測量宇宙中所包含一切事物的移動、演化和年齡以及與此相關的鐘錶——不存在。
在你的飛機上發生的事顯示的就是這個事實。
我們人類所體驗到的時間對所有人都是相同的，即普適的，但是之所以有這樣的體驗，僅僅在於與光速相比，沒有哪個人（即使是戰鬥機飛行員）能夠比其他人移動得快很多或者慢很多，這對鐘錶匠來說真是一件幸事。
但就算我們的感官無法感知，事實的確如此：如果給碰巧存在於我們星球表面之上的所有人、動物和物體都戴上自己的鐘錶，它們所經歷的時間運行實際上都不相同。我們都有著自己的時間，只對應於我們每個獨特的自己。
愛因斯坦在他發表自己的引力理論即廣義相對論（在前面的章節已經向你介紹過了）之前十年，就已經解決了這個高速運動下時間的問題。那個時候，愛因斯坦無法在任何一所大學謀得一個穩定的職位，因為沒有人看好他，二十出頭的他只能在瑞士的伯爾尼做一名專利審查官（還是個助理）來維持生計。但這並不妨礙他思考。
在評估專利的間隙，他試圖想像在高速運動的物體眼中，世界會如何呈現，運動速度對觀察有什麼影響。他試圖尋找一種描述物體運動的理論，那個時候的他還沒有關注引力，也沒有在一個整體上關注宇宙本身。愛因斯坦那時的研究只注重於物體如何在宇宙中運動。
一九五年，愛因斯坦二十六歲，他發表了自己的研究結果。很快，整個科學界就意識到在瑞士專利局一張不起眼的書桌上，一個從未被人聽說過的人作出了一個非凡的斷言：鐘錶並不以相同的速度運行，實際上，時間的流逝取決於物體間的相對運動速度。
更妙的是，利用這個名不見經傳的年輕人所提出的理論，還能依據兩個人之間的相對速度算出他們兩人時間上的預期差異。
這個理論被稱為「狹義相對論」。
設想有一對雙胞胎。
兩個人，因為他們通常成對出現。
在愛因斯坦的理論被發表幾年之後，法國物理學家保羅·朗之萬(Paul Langevin)利用狹義相對論做了如下計算：如果雙胞胎中的一個被送上火箭，以99.995%光速從地球出發做一次六個月的旅行，在地球上的那位得等五十年才能見到他的兄弟回來。根據愛因斯坦的理論，離開的那位待在宇宙飛船的人所經過的六個月等於留在地球上的那位及整個人類的五十年：我們的地球將在那個旅程中繞著太陽轉五十圈。雖然他們是雙胞胎，結果卻是兩個人擁有不同的年紀，一個比另一個老了四十九歲半。真是一個讓人驚訝的結論。
當你加熱金屬條時，它會膨脹變長，稱為「熱脹」。如果你調準加熱方向，可以只讓金屬條變長，而其所在的底座——也就是它的環境保持不變。
依據愛因斯坦的狹義相對論，同樣的效應也會發生在時間上。在以光速的99.995%飛行的火箭或以光速的99.999,999,999%飛行的飛機上，發生高速運動的是火箭或飛機，而不是它們的周圍環境，所以是它們的時間，也只是它們的時間，受到它們相對於環境的極端高速的影響。
那對雙胞胎剛剛經歷過的，以及你在極速飛行的飛機上經歷的，就是科學家們所稱的「時間膨脹」。旅行速度越快，時間膨脹就越明顯。
這是一個非常奇特的現象。
但愛因斯坦的狹義相對論還有一個更令人難以接受的推論：如果你的時間膨脹了，長度就會收縮……
現在，既然你在飛機上熟睡著，錯過了那一幕，請允許我帶你開始高速世界的另一段旅程。
在這個旅程中，你會看到在難以置信的高速下運動時我們的現實世界會變成什麼樣子。
我們現在先忘記你的飛機，甚至引力。
設想你站在地球上，穿著航空服，背後還裝了兩支火箭，而且是永遠不會耗盡燃料的火箭。你告別了在地球上的當下生活，準備發射，朝向太空。
現在升空，希望一路上不會撞到什麼石塊。
現在你不是僅以意識穿行於我們宇宙的歷史之中，而是意識與身體一起共同經歷一次穿越虛無空間的旅行，多好玩。
你已經進入太空。
檢查一下自己的手錶。
它如同平時一樣走動著：每過一秒便移動一秒，看起來是這樣，管它背後是怎麼回事。
地球早已在你背後很遠，但可以想像那裡有一隻巨大的鍾懸於其上，無論你身處何方，永遠可以看到那只鐘，告訴你地球上時間的流逝，比如說你阿姨家所在地的年月日與時間。
你的加速器非常有力。
現在已經達到87%的光速。
你手腕上的手錶和身體裡細胞的時間依然以一秒就是一秒的速度流逝，但你身邊的其他一切都開始發生奇特的扭曲。
你回過頭去看看那只懸於地球上方的巨鐘。
當你的手錶每過去一秒，那只鍾上顯示的卻是過了兩秒。
怪異。
與地球上所有人比較，你自己衰老的過程慢了一半，但在你自己的感覺上，一秒鐘永遠是一秒鐘。是地球上的鍾變快了。
你接著前進。
現在你的速度已經是98%的光速。
現在地球上的五小時相當於你的一小時。
你向前看，望向遠處的星系。
很奇怪，眨眼之前還覺得那些閃亮的光斑無比遙遠，而現在卻覺得沒有那麼遠。就像遠處的星系一下子跳近了。確切地說，近了五倍。
那，當然是不可能的。
你看了下自己的手錶與速度計（就像你汽車裡用來測速的儀表一樣）。你現在的速度是99.995%光速——就是朗之萬給他實驗裡待在飛船上的那位雙胞胎設定的速度——仍然慢於你乘坐的飛機的速度，但即便是99.995%的光速，地球上的鍾就已經比你的手錶快一百倍了。地球上的一晝夜只是你手錶上的一分二十六秒。你這裡的一年是地球上你阿姨家裡的一個世紀。前方那些遙遠的星系，那些幾百萬光年之遙的星系，為什麼突然之間變得如此接近？顯然這幾個小時的旅行不可能讓它們變得如此之近！
但，確實如此！
近了一百倍！
它們離你的距離所縮減的程度，恰好跟與地球上的時間相比所變慢的程度相同。
而且，這與宇宙膨脹完全不同。不管你看向宇宙中的哪個方向，膨脹都以同樣方式發生。
但這裡，它們並不相同。縮短只發生在你運動的方向上。
它取決於你，也只取決於你。
現在，忘掉宇宙，只關注你自己以及你所看到的東西。
在你的左右兩側，看上去沒有什麼變化，上下也一樣，那裡的星系離你的距離基本上與你在加速前看到的一樣，但你前面的星系絕對並不如此。
面對它們，幾乎可以確定無疑發生了一些奇怪的事：看起來不僅是時間發生了膨脹，長度和距離顯然也變……短了？收縮了？
看上去的確如此，整個宇宙在你眼裡如同透過一個變了形的放大鏡所看到的景象，正前方的距離變短了，而側面完全沒變。
你又看了下手錶。
一秒鐘依然按一秒鐘走，你依然在加速，而一切顯得更加扭曲。可以理解，你滿心疑惑，甚至感到害怕，所以你轉了個巨大的彎，調了個頭，向地球飛去，原以為它會在非常遠的距離之外……但它就在你眼前！你轉過頭，那些剛才你朝著它們飛去的星系已經回到了它們該在的地方：極遠處！
不管你往哪個方向飛，你前面的東西無論本來有多遠，但看起來就在眼前，而其他方向上的距離卻沒有變……
幾分鐘以後，雖然依舊疑惑著，你飛過了國際空間站，它正以令人難以置信的速度圍繞地球旋轉。你看了下自己的手錶，依然以一秒就是一秒的速度走著……你經過一個正在進行空間漫步的宇航員，她的動作被加快了十萬倍，她腕表的指針像發了瘋一般轉動。你看到了她與你在時間上的差別！你看到了她整個一生在你眼前展開。她手錶中的十個小時只是你手錶上一秒鐘的一個零頭……她也正以這個速度移動……空間站也一樣，還有地球，以及周圍的一切……你的火箭繼續發威，帶著你越過地球。越來越快。朝向無限極……
半秒過去了，那位女宇航員已經回到了地球，又過了幾個眨眼的時間，她已經去世，她的孩子都已長大，有了自己的孩子，地球已轉動著過了幾千個晝夜，甚至幾千個年頭，你已離它太遠，完全看不到它一絲蹤跡。
對於你來說，不過是幾秒鐘。
你還在加速。
現在你已沒有必要再回到地球。你會到達一個非常遙遠的未來，你會覺得自己是個古董，顯然也會被如此對待。
你面前的整個宇宙看起來越來越近，越來越平。
往兩邊看，一切依舊。只有前方——你運動的方向，發生了扭曲。
你還在加速。
你已離光速越來越近，但還是有些不對：雖然你的火箭一直興高采烈地讓你在時空裡越走越快，不過近來你的速度沒有提高多少。
而且，看起來你火箭提供的能量似乎變成了……質量。
是的，你可以確定這一點。每一分鐘你都變得更重。
你的火箭讓你幾年來的節食成果付諸東流。
誰能料到？
「等等！」你叫道，顯然這比其他事情更讓你不快，突然，一切都靜止不動了。
你依然在天上，在太空的某個遠處漂浮，大概在我們未來的幾百萬年之後，凍結住了。不過還好，整個宇宙都凍結住了。一切運動都已停止。
你可以暫時放鬆一下。
好。
現在，讓我們一起仔細琢磨一下你剛經歷的高速旅行中的三個違反常理之事。
首先，時間的流逝在你與地球上所有其他人，包括那位宇航員（她的時間與那個懸在你阿姨房子上巨大時鐘所顯示的時間非常接近，可以認為兩者相同）之間有著極大的差別。你們各自所戴的真實精準的機械手錶不再以相同的速度走動，你飛得越快，差異越大。這是第一個變化。這很奇怪，我也認同，但事實就是這樣。
第二個變化是距離在你前進的方向上變小了：那些在你沒有高速運動時看起來很遠的物體在你高速運動後變得很近。這也非常奇怪，我認同，但依然事實如此。它被稱為「長度收縮」。
第三個是，最終你變得越來越重。雖然看起來這個變化最讓你感到不快，但這最後一個現象卻不像另兩個那麼出人意料，如果你到現在已經瞭解了這個質能轉換方程式E=mc2的話——現在就讓我們看看這個極高速運動所帶來的獨特副產物。
沒有什麼帶有質量的東西能夠到達光速運動，更不要說超過光速了，那是規律。所以帶有質量的東西運動得越快，讓它加速就越不容易。來看看這在現實中意味著什麼，設想你飛得快到在你的速度表上增加1公里/小時就達到了光速。
接下來你從自己的褲袋裡摸出一隻網球來，朝前扔去。讓我們隨便假設你投球的速度是20公里/小時。
在地球上，這很容易。但現在，不再如此。事實上，不可能做到。沒有什麼東西能夠超過光速運動。因為你自己的速度已經只比光速低1公里/小時，所以你的網球不可能以比你現在速度快20公里/小時的速度運動。
當然，沒有任何理由禁止你投球——但既然那只網球無法超過光速運動，顯然有一些別的限制會在你試圖把它投向前方的虛空中時發生。答案就在我們的老朋友——方程式E=mc2之中：你試圖投擲而加給網球的能量被轉化成質量。因為它無法被轉化成速度。
你已經知道質量能夠被轉化成能量（比如說在恆星內部），這裡發生的是與那個現象相反的例子：能量被轉化為質量。這就是答案了：你剛學到，因為愛因斯坦的狹義相對論，所以在你凍結一切那一刻之前，你會變得越來越重。
現在讓我們看看你高速旅行所帶來的另兩個問題：時間的膨脹和長度的收縮。
大多數人（包括我自己）在面對宇宙時間不存在這一事實會感到迷惑而著迷。我們的常識，經過在我們這個微小行星表面幾百萬年以來的進化，在直覺上就抗拒這種想法。儘管我們能在自己身上或周圍看到時間留下的印跡，但時間本身是一個比較抽像的概念，完全不可見的某種東西以無法觸摸的方式不停流動。雖然奇怪，但我們還是能夠接受這一想法，時間並不像我們曾經認為的那麼簡單。
但是，我們一直相信自己熟悉空間這個概念。可是這也不正確。我們同樣不瞭解空間。
在你的想法裡，一米總是一米，不是嗎？
不是。它取決於是誰在看。
空間與時間互相交織在一起：如果時間發生了改變，距離也一定會改變。
你一頭霧水，為什麼必須如此呢？
為什麼時間膨脹必然帶來距離和長度收縮？
答案在於那個自然界中所存在著的絕對不可打破的速度限制：光速。
如果距離不收縮，你就必然會違反光速限制。
在外太空中，光的運行速度大約為300,000公里/秒。
一位在地球上的觀察者看到你以87%的光速前進，也就是每秒260,000公里，這裡的每秒是指他的每秒。
以如此高速飛行的你，一定還記得你所經歷的一秒與他的一秒不同。以光速的87%飛行時，你這裡的一秒鐘等於地球上的兩秒鐘——在這兩秒鐘裡面，位於地球上的觀察者看到你移動了520,000公里。所以在他眼裡，你移動的距離比你自己實際在你這裡的一秒鐘所走過的距離多了一倍。
這沒什麼奇怪的，對嗎？
不對。因為雖然你在他的兩秒鐘裡面移動了520,000公里，但你的世界裡只過了一秒鐘。
那麼對你來說，你的速度就是520,000公里/秒。
但是，光速只有300,000公里/秒。你將打破宇宙中普遍存在的速度紀錄……
但這是被禁止的，執法的不是警察，而是自然。記住，沒有東西能夠超過光速運動，在二十世紀初，許多實驗證實了這一點，而且在太空中，光也一直以此速度運動（既不會更快，也不會更慢）。牛頓永遠無法解釋這種現象，如果他依然沿用自己的觀念來看待世界。但愛因斯坦做到了，用他自己的理論。
在他關於物體運動的理論——狹義相對論中，時間的膨脹必須伴隨著距離的收縮同時進行，只有這樣，才能保證不管是誰在看，都不會有物體能夠以超過光速的速度運行。
如果一個站在地球上的人的時間流速比你快一倍，那麼你所移動的距離，在你自己的感覺上，將比在地球上看著你的人感覺上短一半。
以87%的光速移動的你，自己並沒有感覺到每秒移動了520,000公里，而是只移動了260,000公里。地球上的觀察者看到的一公里的距離在你這裡變成了只有半公里。
而你的速度則保持相同，不管是你自己測量，還是其他人測量。
速度與觀察者無關，但時間與長度取決於觀察者。
你在飛得更快時，遠處的星系看起來離你更近了，因為它們的確變得離你更近了。千真萬確。而且這不僅僅發生於物體離你的距離上：物體本身也隨著速度變大而縮短了。在沒有以同樣高速運動的人看來，高速移動的火箭和上面的乘客都收縮了。甚至你自己也是如此。以87%光速的速度飛行的你，像超人一樣，舉拳伸過自己的頭頂，俯身前進，對於地球上的人，你的身高只剩下一半，但在與你一起同速飛行的人的眼中，你依然一切如常，因為他們用來測量你身高的捲尺長度也同樣縮小了……
這一切，都是接受了宇宙中存在一個固定的、有限的和不可超越的光速的結果。
愛因斯坦在他一九五年關於狹義相對論的論文中闡述了所有這些。這一理論揭示了大自然對於所有想要以（非常）高的速度旅行的人所定的規矩。
奇怪嗎？當然。
反直覺？絕對。
但自然就是這麼運作的。
那麼，關於引力呢？我們剛才有意忽略了它，但如果我們希望看到一個我們宇宙的真實圖景，我們需要把它加進來。馬上，你就會繼續你的高速旅程，這一次，你所在的宇宙構造——時空——將與它所含有的能量相互作用，並在後者周圍彎曲，產生引力。
現在回到你這裡。
你還在外太空中。所有一切依然被凍結著。
地球在你身後某處，你剛才看見的那位宇航員在很久之前就已死去併入了土。你正向著現在看起來不那麼遠的遙遠星系飛馳。
記住時間與空間是作為我們宇宙構造即時空所不能拆分的組成部分，引力就是這個構造被它所含的能量所彎曲產生的效應，不管這些能量是什麼形式的，而且質量就是能量的一種形式。
在你凍結一切時，自己正變得越來越重。
現在讓我們把畫面解凍。
準備好了嗎？
你又開始飛行。
你的身體正以非常快的速度移動，而你的加速器還在強勁地為你加速，你變得越來越重，因為現在我們考慮到了引力，你不斷增加的質量讓身邊時空的彎曲程度越來越顯著。
你的身體現在已經含有與一座小山差不多的質量。
那些從你邊上飛過的石塊開始沿著你所引起的斜坡滑下，很快，它們甚至開始掉到你身上。
石塊掉到你身上時你還是很痛的，但是你已變得越來越重，體積卻沒有變大，你比以前的自己更緻密，所以那些石塊被你擊成微小的碎片。
隨著你收集的能量越來越多，你已經變得像地球一樣重了。
你捕獲了大石塊，甚至小行星。它們正繞著你轉動。
你變得如此之重，你在自己身邊的時空中形成的曲線已經變得非常顯著，宇宙已經在任何一個方向都發生了變形。不僅僅是前進的方向。這已經不再取決於速度，而是引力了，引力所帶來的時空彎曲，源於你自身所收集的能量。因為這些能量、空間與時間，在我們宇宙的構造中互相糾纏，它們彎曲得如此顯著，現在無論你朝哪個方向看去，宇宙都已變形，而且變形本身也在加速，似乎你的時間現在比宇宙中所有的鐘錶都慢。
現在你的質量已經達到了五個地球那麼重，全部集中在你的身體裡。顯然抬手對你來說已經是一件難事，其他任何類似動作也一樣，事實上，現在的你已無法動彈……
老實跟你說，如果我是你，我會在這裡停下來。
為什麼？
因為你持續不斷地增加自己的質量，你注定總有一天會變成黑洞。
這可不是什麼好主意。
糟糕的是，你越來越重，直到你無法動彈，你甚至無法碰到關閉火箭的隱蔽開關。
你的雙手就像被膠水黏在屁股上，你感到自己就要崩潰了……
「停下！」你惶恐地大聲叫道，發現自己已回到飛機上，坐在窗邊。
你那位古怪的鄰座正看著你。
從他的表情看，你似乎吵醒了他。
他絕對古怪，不過現在的你，看上去比他更古怪。
你嘟噥了一句別人聽不到的「抱歉」，轉頭向飛機舷窗外看去。
現在是凌晨。
沒有任何馬上就要降落在未來家鄉的跡象。
沒有看到遙遠的星系本應該越靠越近的現象。
沒有小行星環繞在你身邊。
你只不過是在乘坐飛機。
你看著自己的手錶。
看起來你已經在空中飛行了八個小時。
「我能問問你剛才為什麼大叫嗎？」你那位古怪的鄰座問道。
「我們在哪兒？今年是哪一年？」你回問道，睜大雙眼。
「這個，這個……」
「哪一年？」你不肯放棄，有些神經質。
「二一五年。」他回答說，感到有些好笑。
你歎了口氣，當空姐宣告飛機開始下降時，你意識到這只是一場夢，你沒有飛入未來，依然在這裡，飛向你可愛的老家，它那水泥路面和磚牆建築。
外面是12°C。空姐繼續說。晨霧會隨著白晝的到來而散去……
還是二一五年。
可以放下心來了。
但真是個怪夢啊。
它們或許到不了一座山峰那樣的質量，但在全世界的粒子對撞機中，加速後的粒子的確表現如此：當被加速後，粒子們質量增加。