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  • 1 # 科研小蟲

    為何穿越和光速扯到一起,故事要從在20世紀初期開始講,這件事情和一位出生於德國的數學家和物理學家,名叫阿爾伯特愛因斯坦有關。1905年,愛因斯坦發表了他的狹義相對論,提出了一個令人吃驚的想法:一切的慣性參考系都是平權的,這意味著一切,甚至是時間,都是相對的。兩個重要原則支撐著他的理論。第一個指出,相同的物理定律同樣適用於所有不斷移動的參照系。第二個說光速 - 大約每秒186,000英里(每秒300,000公里) - 是恆定的,與觀察者的運動或光源無關。根據愛因斯坦的說法,如果超人以一半的光速追逐光束,光束將以完全相同的速度繼續遠離他。

    這些概念似乎看似簡單,但它們有一些令人費解的含義。其中最大的一個是愛因斯坦著名的等式E =mc²,其中E是能量,m是質量,c是光速。根據這個等式,質量和能量是相同的物理實體,可以相互改變。由於這種等價性,物體由於其運動而具有的能量將增加其質量。換句話說,物體移動得越快,其質量就越大。只有當物體移動得非常快時,這才會變得明顯。例如,如果它以10%的光速移動,其質量僅比正常情況高0.5%。但如果光速以90%的速度移動,其質量將翻倍。

    當物體接近光速時,其質量急劇上升。如果一個物體試圖以每秒186,000英里的速度行進,它的質量將變為無限,移動它所需的能量也是如此。因此,沒有普通物體可以比光速快或快地行進。

    我們討論了原始問題,一個著名的結果是物理學家稱之為時間膨脹的東西,它描述了時間對於快速移動的物體的執行速度。如果你乘坐火箭飛行90%的光速,你的時間會減半。你的手錶只能前進10分鐘,而地球觀察者則超過20分鐘。時間變慢,這就是穿越概念產生,隨後為了普通人能夠理解,然後民科就出來,把穿越和光速聯絡一起。

  • 2 # 一隻大象x西風歪馬

    為什麼一提到穿越就和光速扯到一起,是因為打破時間因果律這個潘多拉魔盒的是愛因斯坦和他的狹義/廣義相對論。

    (需要注意的是,本文僅限具有相當物理知識的人讀。沒有逆向思維能力的人請繞行,亂噴一氣會暴露智商水平)

    因手機回答,屬於極簡版。見諒。

    請看這位的解釋:“即任何物體的運動速度不可能超過光速,這一定理已經被相對論預言和證明,也被物理界所接受。”的確被物理界所接受,不過,說定理就搞笑了。我們還是聊聊故事的起因吧。話說愛因斯坦把路基和車廂看成是兩個慣性系的相對運動推匯出狹義相對性運動原理(即狹義相對論),問題來,車廂是勻速直線運動的慣性系,但路基不是,它並沒有運動,所以路軌不是一個勻速運動的慣性系。如果換成兩個直線勻速運動的車廂,那麼,狹義相對論就不可能建立。請注意,相對論認為車廂K和路軌K"具有絕對的相對性,因此,當A處被閃電擊中時,K和K"必須同時看到A處的閃電,但因為只有車廂K具有“真實”的運動,那麼,因車廂的運動速度,車廂K必然先看到閃電,但相對性原理又要求兩者具有同時性,這就是著名的相對性的同時性。愛因斯坦認為,必須衝減車廂因速度而先看到閃電的時間,即車廂的時間與其運動速度相對應,車廂K速度越快,車廂K的時間越慢,這就是動鍾變慢的理論基礎。

    但是,這是建立在一個誤會的基礎上,當把不是慣性系的路軌K"換成一個真實的慣性系,另一個車廂時,情況就清楚了。例如,兩個時速5公里的勻速運動的車廂同向運動時,它們的相對速度是0,相對方向和相反方向運動的速度是10公里。一個車廂一個車廂運動,那它們的相對時速才是5公里。明白了嗎?如果兩節車廂朝一個方向同速運動(一列火車),閃電擊中兩車正中間,那前後兩個車廂看到的閃電將會不同,難道兩個車廂一個時間變快一個變慢嗎?

    “根據相對論還可以進一步推匯出,物體一旦達到光速時間就會停滯,而物體速度超過光速,就會回到過去,即所謂的穿越。”其實,這並非愛因斯坦的結論,他老人家只說向著閃電運動的車廂時間變慢(與運動速度成正比),反謂超過光速可以穿越完全是後人不斷的腦補(越補越離譜)。我們只談談物質運動速度達到光速需要能量無窮大的來源。E=mc2,即能量=質量×光速。結果任何有質量的物質×光速都會無窮大。也就是說,有質量的物質運動速度達到光速需要能量無窮大的結論正是來自E=mc2公式,反過來,證明這公式無法使用(光沒質量,所以無法計算)。

    本文不下結論,聰明人自會明白,向缺乏獨立思考能力的人解釋只會自尋其辱。祝生活愉快

  • 3 # 賽先生科普

    所謂穿越,一般來說就是指“穿越到未來”或者是“回到過去”,而這些都繞不開一個關鍵詞——“時間”,而與此接近的理論就是相對論,而在相對論最核心的幾個詞中,“光速”就是其一。

    先說狹義相對論,其中有我們熟知的幾個物理結論,比如“尺縮鐘慢”、“質能方程”等等。其中“種慢”就是指,在一個慣性系中的某物體,如果它的速度非常快(接近於光速),我們就會發現物體內部的時間變慢了(假設物體內部存在一個鐘錶)。

    而對於物體本身來講,當它再次返回起始點時,就會發現起始點的時間已經過去了很久,比如自身才過去一年,起始點已經過了一萬年。(這個物體可以是一艘飛船,而起始點就是地球)

    反過來講,這何嘗不是一次穿越呢?穿越到了未來。

    再說廣義相對論,因為引力在廣義相對論中被解釋為時空彎曲的幾何效應,因此引力的強弱也就意味著時空彎曲的程度大小。比如太陽和地球,很明顯太陽對時空的影響要遠大於地球,而這種對時空的影響就能體現在時間的差異上。

    為了通俗理解,還是用引力強弱來表述,這樣一個結論:引力越強的地方,時間過的越慢。也就是說如果將兩塊鍾分別置於地球表面和衛星軌道上,那麼你就會發現,地表的鐘走的要比軌道上的慢。

    如果將地球換做黑洞,那也就意味著:如果你假使一艘飛船,在黑洞附近轉悠一圈再返回地球,你會發現,自己可能才漲了幾歲,而地球上的親人可能早已過世。

    反過來講,這何嘗不是一次穿越呢?穿越到了未來。

    而如果要對以上過程進行計算,毫無例外的都要涉及光速。

    期待您的點評和關注哦!

  • 4 # 木星小太陽

    這是民科對相對論的演繹。愛因斯坦的相對論,適用上限是光速,速度越快,時間越慢。

    民科繼續演繹,超光速時,時間倒流!這就和相對論沒有關係了,因為連愛因斯坦都不知道是否存在超光速,更別說相對論是否適用超光速。

    任何理論都有他的適用範圍,不能隨意推廣。比如負數,可以表示欠別人錢,這是適用的。如果說我有150斤,努力減肥200斤,就是-50斤,這樣即使再大吃大喝兩年長150斤肉,也是完美身材。這種強硬推廣沒意義。

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