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1 # 愛因斯坦也是民科二
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2 # 一隻帕尼
事實上,目前有幾個公認的超光速現象存在:
1.宇宙誕生之初,經歷過超光速的暴漲;
2.量子遂穿速度,記得有實驗測得超過了5倍光速;
3.量子糾纏感應的速度,有實驗證實大於10000倍光速,理論上是無窮大的。
但這些超光速無法傳遞資訊,與狹義相對論(愛因斯坦在狹義相對論中提出的兩個先決條件:光速不變和光速不能被超過)不矛盾。但為什麼物質的傳播速度的上限是光速呢?
可以從時間和空間的對稱性上去理解。
我們知道對稱性在物理學上的地位非常的高,每一個對稱性都與一個守恆律相聯絡,例如,如時間平移不變性與能量守恆聯絡起來,空間平移不變性與動量守恆聯絡起來。洛倫茲變換意味著時空的基本對稱性,空間與時間之間實際是分不開的,它們是相互關聯的。如在一參考系裡同時發生而不在同一地點發生的事情,在另一以高速勻速運動的參考系裡的觀察者看來卻不再是同時發生。
只有當洛倫茲變換的對稱性受到破壞,即時空的對稱性被破壞,才有可能發生物質超光速現象。
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3 # 肖穎50
超光速可以有。但不是人類這種生物屬效能夠駕馭得了的事情。同時,這也是人類乾瞪眼的一個問題。所以,該幹嘛幹嘛去吧!
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4 # 模糊黃金紅
宇宙中有五個極端情況:冷極(空洞裡溫度-273.15C°)、動極(光子在真空中的傳播約為30萬千米/秒)、無極(真空中的中微子不帶能量)、陰太極(黑洞如銀核)、陽太極(黑洞自轉線速度達到光速時的太極生兩儀創生正反物質的狀態,叫熱極或白洞)。
根據物極必反原理:有質量的物體若速度達到光速就可以將空間撕裂創生正反物質:
光子→正中子+反中子
透過這個過程白洞就將多餘能量瞬間轉變為質量,將能量鎖閉在質量裡:
這是愛因斯坦質能關係式,宇宙中能量和質量是等價的。
由此可見,因為人類是有質量的三維空間中的物體,不可能將自己加速到光速,使時間返回過去。
另網路上有一個說法:量子糾纏中可以有超光速現象,這也是表達上的問題,本質是一對相互糾纏的量子(比喻為左右手套),若一個量子狀態被確定後,另一個粒子的狀態將同時確定。譬如您這兒確定是左手手套,那麼另一隻一定就是右手手套。這個事件從頭到尾沒有資訊的傳遞,也沒有違背愛因斯坦狹義相對論的原理。
最後,時間是什麼?為什麼時間是單向的?為什麼時間總是那麼精確?光子在真空中的傳播就是時間,其中光子一次波動所需的時間是固定的,在平直空間光子一次波動的位移也是不變的,這樣光速在真空中的傳播就是固定的,不受觀察者參考系狀態而改變,這就是所謂的光速不變性原理。
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5 # 探索者日誌
自從愛因斯坦的相對論提出一來,超光速這個問題一直是科學界比較前沿的問題,不少研究機構也一直在從事這方面的研究。
對於普通人來說,有沒有超光速現象好像沒什麼關係,但對於科學家以及科學愛好者來說,這個謎團始終縈繞在腦海,刺激著大家去一探究竟,那到底光速能不能夠被超越?是不是隻要超越了光速,愛因斯坦的相對論就出現錯誤了呢?
下面一起探討幾種可能的超光速現象。
相速度超光速?波的相速度或相位速度,或簡稱相速,是指波的相位在空間中傳遞的速度,換句話說,波的任一頻率成分所具有的相位即以此速度傳遞。可以挑選波的任一特定相位來觀察(例如波峰),則此處會以相速度前行。
科學界很多人認為:相速度是可以輕鬆超光速的,平時看到的“超光速”報導大多都是針對相速度而言的;而群速度是真正資訊傳遞的速度,它是不能超光速的。
我們實驗中的超光速既有相速度的超光速,也有群速度超光速。相速度的超光速比較容易理解,我們靠的是訊號的變化來編碼資訊的,所以一個不變的相速度的訊號是沒法傳遞資訊的。發生這個的原因是介質裡面的電子吸收了光子,卻再放出一個相位更加超前的光子,這樣就顯得相速度高了。
形象一點說,你拿電鑽在一個很堅固的牆上鑽洞,你會覺得電鑽的鑽頭的螺紋在旋轉時似乎以高速前進,但這只是你的錯覺,因為你看到的是螺紋的“相速度”,雖然很快,但是你的電鑽卻很慢很慢地向牆內推進,也就是說電鑽的總的向前推進的速度就是“群速度”。如果牆壁很硬,你的電鑽根本就鑽不進去,電鑽向前推進的速度為“0”,但是你從電鑽的螺紋上看卻總是覺得電鑽是不斷鑽進去的。
其實,相速度、群速度都是有可能超越光速的,但並不會影響相對論的正確性,因為相對論是給出的物質的運動速度極限,或者說是訊號傳播的極限速度,並沒有限制任何速度都不能超越光速。
量子糾纏超光速?量子糾纏是粒子在由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的現象,雖然粒子在空間上分開。糾纏是關於量子力學理論最著名的預測。它描述了兩個粒子互相糾纏,即使相距遙遠距離,一個粒子的行為將會影響另一個的狀態。當其中一顆被操作(例如量子測量)而狀態發生變化,另一顆也會即刻發生相應的狀態變化愛因斯坦稱其為“幽靈般的超距作用。”
在量子力學中微觀粒子並不是界限分明的,而是一種行動詭異的“機率雲”。這些粒子不會只存在一個位置上,也不會只從一個路線到達另一個位置。我們一般用波函式來描述這些粒子的行為和特徵。而兩個有共同來源的微觀粒子之間,只要有一個粒子發生變化,另一個就會發生變化。這種變化是立刻發生的,這就是量子糾纏。
大家有沒有注意,量子糾纏發生的機制是有限制的。並不是說隨便兩個粒子相距N千米距離遠,都能發生量子糾纏。比如說地球上一個粒子不可能和100光年以外的一個粒子發生量子糾纏。
只有能夠傳遞資訊,“超光速”才有意義。
量子糾纏技術是安全的傳輸資訊的加密技術,與超光速無關。儘管知道這些粒子之間“交流”的速度是光速的很多倍,但我們卻無法利用這種聯絡以如此快的速度控制和傳遞資訊。因此愛因斯坦提出的規則,也即任何資訊傳遞的速度都無法超過光速,仍然成立。干涉量子糾纏的時候,量子糾纏態會立即消除,所以無法利用這種能力遠距傳送訊號。
量子力學是非定域的理論,愛氏廣義相對論是非線性理論,是個二階場方程。所以從宏觀到微觀,世界的構造的“統一性”是明顯的。不是互斥的。就像互補原理一樣,在更高層次上,所有理論都是互補的。但就像我一開始所說的,你要證明這一點,是很難的。因為你要證明的東西必須依靠這個東西之外的東西。否則“沒有對比,沒有依靠”的理論是沒有現實意義的。
蟲洞超光速?對蟲洞這一概念進行詳細研究的還是愛因斯坦本人,他和另一位著名的物理學家內森·羅森(Nathan Rosen)一起進行了這項研究工作。在1935年,他們提出了一種連線兩個黑洞的時空通道的概念,即所謂的愛因斯坦-羅森橋。
但是要想穿越這條時空隧道,就必須要求這條隧道兩端的黑洞是某一特定的型別。傳統定義中的黑洞具有極強的引力效應,物質一旦在其作用下穿越一道所謂“視界”的終極界限便將萬劫不復,永遠無法逃離。而在愛因斯坦和羅森的理論中,物質將可以穿過這條通道的兩端。
愛因斯坦和羅森構建他們的這一理論似乎僅僅是出於一種好奇心,那就是:蟲洞通向的目的地幾乎是無法想象的。蟲洞能帶我們去往的目的地是另一個平行宇宙中的某一空間區域,在那個宇宙中或許有著它們自己的星系,恆星和行星。當然對於今天的科學界來說這樣的假設是非常合理而自然的,但是在愛因斯坦和羅森生活的年代,這種想法幾乎是讓人難以想象的。
1987年,索恩和他的研究生麥克·莫里斯(Michael Morris)和尤里·約瑟夫(Uri Yertsever)一起,提出了一種可以實現星際旅行的蟲洞方案。他們證明,如果能找到某種具有負能量的物質,那麼只要使用足夠多的這種物質,其負能量性質將產生對引力的自然對抗,如此便能保持蟲洞的開放。
一個由德國和希臘科學家組成的國際小組證明,製造出一個蟲洞或許並不需要用到任何這種奇異的負能量物質。來自德國奧登堡大學的波柯哈德·克萊豪斯(Burkhard Kleihaus)表示:“你甚至連具有正能量的常規物質都不需要。蟲洞不需要任何東西就可保持開放。”這項發現開啟了一項潛在的可能性,那就是我們或許將來有朝一日會在太空中找到一個蟲洞。宇宙中那些遠比我們先進的技術文明或許早已開始利用蟲洞這種星際地鐵系統往返於廣袤的宇宙空間。甚至最終我們自己也將可以利用這種蟲洞交通系統作為我們通往其它宇宙的通道。
結語現在已知的所謂「超光速」,都沒有傳遞資訊和能量!但凡傳遞資訊和能量的最高上限,就是光速!所以,愛因斯坦的相對論仍然是絕對的權威。
隨著科學技術的發展,如果真有能夠超越光速的一天,或許對於人類來說,是一個天大的好訊息,到時候人類就不會被束縛在狹小的太陽系,可以探索更為廣闊的宇宙了。
希望上述回答能夠給予提問者以及科學愛好者一點點幫助。
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沒有“超光速”的邏輯是:沒有超越物質本性的物質,沒有另外一個你能夠否定你自己,沒有孫子強姦祖母而後生下父親的道理。