看到這個題目，很多人可能一頭霧水：我們怎么可能以光速運動呢？何況愛因斯坦的相對論早就表明，任何物體的運動速度都不可能達到超過光速。

是不是一臉懵逼？

不要驚訝，事實上卻是如此，卻是如題目所說。這里需要強調(diào)一點的是，題目中的“四維時空”很重要，是前提條件。我們需要明白四維時空與三維空間的本質(zhì)區(qū)別，不然真的會懵逼。

日常生活中，我們經(jīng)常會與速度打交道。很多人都經(jīng)常開車，在市區(qū)開車，一般限速都在60公里。高速公路上限速基本都在120公里。

這里的速度，其實都是“空間”里的速度，也就是“三維空間”里的速度，只不過我們不會刻意強調(diào)“三維空間里的速度”，因為我們默認(rèn)就是三維空間。

那么，速度是如何計算的呢？

小學(xué)生都知道，速度等于距離（也就是位移）除以時間，按照這個公式計算，速度當(dāng)然有快有慢。而且，愛因斯坦的狹義相對論確實強調(diào)：任何物體的速度都不會超越光速。

也就是在這種環(huán)境下，很多人對“萬物在四維時空里都以光速運動”大為不解。

正如剛才所說，不理解的根本原因就在于“四維時空”與“三維空間”的區(qū)別，說白了，也是愛因斯坦相對論與牛頓經(jīng)典力學(xué)的區(qū)別。

再強調(diào)一點，狹義相對論的背景是四維時空（閔可夫斯基時空），在四維時空里，最基本的要素是事件，也就是不斷發(fā)生的事件。而事件本身就包含有兩個要素：時間和空間，也就是一個時間坐標(biāo)加上三個空間坐標(biāo)。

在四維時空里，時間和空間是平等的，不可分割的，是一個整體。

我們平時所說的速度是三維空間里的速度，并不包括時間維度。而由于狹義相對論的背景是四維時空，而不是三維空間，所以，四維時空里的速度定義與三維空間里的速度定義完全不同，那么該如何定義呢？

基本公式是一樣的，按照三維空間里速度的計算公式，四維時空中的速度是這樣的：四維時空中的一個點運動到另一個點的“時空距離”除以時間，就是四維時空里的速度。

所以，可以看出，要計算四維時空里的速度，必須搞清楚“時空距離”（時空位移）和“時間”的概念。

如果你之前了解過“時空圖”（或者世界線）的概念，就比較容易理解了。不了解也沒關(guān)系，這里簡單通俗地解釋一下。

在四維時空里有四個坐標(biāo)，也就是一個事件有四個坐標(biāo)，我們用事件p1（x1,y1,z1,t1)來表示。同理，用p2(x2,y2,z2,t2)表示另一個事件，從p1移動到p2就是四維時空里的位移（時空距離）。

這與三維空間里的位移有本質(zhì)區(qū)別。三維空間里只有空間上的位移，比如說我們經(jīng)常說從一個地方到另一個地方。而四維時空里有四個坐標(biāo)，包括三維空間坐標(biāo)和一個時間坐標(biāo)。

下面來個思想實驗。

此刻的靜靜地坐在沙發(fā)上看這篇文章，從空間（三維空間）來看，你的坐標(biāo)沒有任何變化。但是從四維空間來看，你看這篇文章的過程中，時間坐標(biāo)一直在發(fā)生著變化，也就是說時間一直在運動。

假設(shè)你早上7點鐘開始看這篇文章，15分鐘看完，也就是7點15分看完。

那么“早上7點坐在沙發(fā)上”與“早上7點15分坐在沙發(fā)上”其實就是兩個不同的時空點，也就是兩個不同的事件（四維空間里的事件）。

表面上你一動沒動（一直坐在沙發(fā)上），實際上你一刻不停地在“運動”，這種運動正是你在四維時空里的運動。

看到這里，或許你有點豁然開朗了。咱們繼續(xù)。

在沙發(fā)上靜止（三維空間里的靜止）的你，速度為零。但在四維空間里，你的時間坐標(biāo)一直在發(fā)生變化，一直在運動，所以你的速度肯定不是零。那么三維空間里靜止的你的速度究竟是多少呢？

或許很多人都有預(yù)感：你的速度正是光速。

繼續(xù)思想實驗：閉上雙眼，想象一下自己在時間長河里飛奔，所謂的“時間一去不復(fù)返”就是這個道理。我們每個人不僅僅在空間里運動，還一刻不停地在時間里飛行。

而且，我們可以在空間里靜止不動（當(dāng)然不是絕對的），但在時間維度里，我們絕對不能靜止。

要想在時間維度靜止怎么辦？或許有人已經(jīng)知道答案了：除非你在空間維度能以光速飛行！

越來越接近答案了。

在空間維度以光速飛行，時間就靜止了。這不就是愛因斯坦狹義相對論表達的“時間膨脹”（鐘慢效應(yīng)）嗎？

時間膨脹強調(diào)：速度（空間速度）越快，時間就越慢。反過來就是：速度越慢，時間就越快。

速度最慢是多少呢？當(dāng)然是零。速度為零，就是空間上的靜止。速度為零時，時間流逝的速度最快，也就是光速！

也就是說：即便你坐在沙發(fā)上一動不動（空間上靜止），在時間維度上你仍舊以光速運動！

說白了，想要時間變慢，就需要快速在空間上運動。想要時間流速變快，只需要空間上的速度盡量變慢就可以了。

四維時空里的速度必須保持光速?？梢赃@樣理解：在四維時空里，空間里的速度與時間的速度的“矢量之和”保持光速不變。

空間速度和時間速度，就好像我們學(xué)數(shù)學(xué)時經(jīng)常計算的速度疊加一樣。在三維時空里，不同方向上的兩個速度疊加之后的速度都會發(fā)生變化，但在四維時空里，空間速度與時間速度疊加之后的速度等于光速，保持恒定！