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  • 1 # 貓先生內涵科普

    這個問題,涉及到了兩個基本的物理基石,一個是光速,另一個是時空流動。我們算運氣好,題主沒有讓光速被突破,現代物理在題主的問題中,雖然瑟瑟發抖,但是,還是沒有崩潰,我們還可以在科學的範疇內,解釋另一個問題。

    達到光速不稀奇,包括華明光子在內,很多微觀粒子的運動速度都是光速,人類的粒子碰撞加速器,也可以把包含中子在內的基礎粒子加速到接近光速了,但可惜的是,自然界和我們的周圍,一切都很正常。

    回到時空的流動。時空是三維世界結合時間概念的一個描述。如果從純數學的量子力學分析,多維根本不是事!那麼,所謂的時空流動就不是你我感官中的單線性流動了,緯度體系的向量這麼多,你跟我說,哪個是前進還是後退呢?

    現代的物理,早就不是牛頓時代的絕對靜止宇宙了。理解時空概念,也不能運用客觀經驗去解釋和想象。我們只有一個真實的工具,數學!

  • 2 # 講科學堂

    題目有一點問題,光速並不是最快的,而是資訊傳遞的速度不能超越光速。也就是說,光速可以被超越,但能量和質量(資訊)是不能超越光速的。這裡說的光速是光在真空中傳遞的速度。

    超越光速的有:量子糾纏和宇宙空間的膨脹等。但它們都不傳遞資訊。

    圖:宇宙大爆炸圖:量子糾纏

    光在真空中的傳播速度是299792458m/s,這是一個相當精確的速度。但光在一些介質中傳播的速度卻可以遠遠低於這個數值。光在介質中傳播的速度與介質的折射率成反比(v=c/n,n為折射率,c為光速),玻璃的折射率為1.5,那麼光在玻璃中的傳播速度就是30萬千米/1.5,差不多是每秒20萬千米。甚至有科學家利用摻有稀土元素鐠的矽酸鹽晶體的光陷阱將光脈衝凍住了1秒鐘。

    所以,超越在介質中傳播的光速是容易的,你跑步的速度都能夠超越它。但這和超光速沒有任何關係,超光速指的是超越真空光速。

    資訊超光速傳遞是不可能的,時光倒流也是不可能的。時間旅行會引發邏輯上的悖論,例如外祖父悖論:時光穿越者回到他的外祖父小時候,並殺死外祖父。穿越者的母親就不會出生,然後就不可能有時光穿越者。

    量子力學也告訴我們,量子的行為是真正的隨機。即使條件相同,重來一次,量子也不會按照以前的軌跡執行。這也就否定了時間的穿越。

    我們從沒有發現過來自未來的人,這也說明了時間不能穿越。

    ……

  • 3 # 時空通訊
    光速在真空中每秒約30萬公里,是光量子執行的一個常數和特點,如果在非真空環境能夠實現光速,就不是光子的特性了。

    這個問題更與時空倒流沒有任何關係。有一些科幻作品在時光機中可以回到過去,其理論依據就是超過光速就能夠使時光倒流。但這只是科幻,即使真的有超光速存在,也不可能回到過去。

    因為這受到祖孫悖論和蝴蝶效應的限制。簡單的說如果真能回到過去,就會改變過去,過去變了,今天就會變,就可能沒有現在,沒有現在怎麼會有回到過去這個傻蛋呢?

    愛因斯坦在1905年提出狹義相對性預言光速不變原理,其核心方程式就是洛倫磁變換。

    狹義相對論預言了光速不變、光速恆定、時間膨脹、尺縮效應、橫向多普勒效應、質速關係、質能關係等。這個理論已經成為了現代物理學的最基礎理論之一,一切微觀理論和宏觀理論都必須滿足狹義相對論的要求,才能成立。而且經歷了100多年的檢驗,這個相對論動力學理論被無數的高精度實驗所證實。

    這個理論中最重要的就是光速不變。這個包含光速極限,凡是有質量的物體都無法達到更無法超過光速;光速恆定,在任何慣性系和參照系測量光速都是恆定的,不變的,即每秒在真空中傳播速度為299792458m/s。

    不管是兩束光相向而行,還是相對而行,怎麼疊加都不會超過光速,都是恆定的。

    計算公式就是洛倫磁變換,表示為:u=(u"+v)/[1+u"(v/c^2)] ,其中:u是物體1相對於2的速度,u"是物體1相對於參考系(就是觀察者)的速度,v是物體2的速度,c為光速。

    光在不同的介質中速度會發生變化,但在真空中是最快的。

    光在真空中速度約30萬公里/秒,在玻璃中約20萬公里/秒,在酒精中約22萬公里/秒,在水中約22.5萬公里/秒,在冰中約23萬公里/秒。無數的觀測和實驗事實證明,真空光速是最快的光速,在其他介質中光速只會降低。

    綜上所述,所謂在非真空下造出光速是毫無根據的臆想。如果這個世界真有這樣的事情發生,那人類迄今為止所有的理論都要改寫,所有的常識都要顛覆,這可能嗎?即便如此與時光倒流還是沒有關係。

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