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  • 1 # 貓先生內涵科普

    多的我不說了。科幻可以看電影。說點現實的,如果超了光速,大家這些年的物理都白讀了,得回去從新唸書,生活的常識都得改變。科學界特別是物理界,那更精彩,全得燒了重來。實驗重做,公式重填!然後,哈哈,世界將迎來新一輪的科技大爆發,你我星際爭霸不是夢了。

  • 2 # 映象科普

    事實上,光速的確是不可超越的,一切的物體都只能夠以低於光速的速度執行,這是無法改變的事實。至於超越光速,那就是意識形態中的概念了。

    但也不妨假設一下:如果超越了光速會怎樣?已知光速是世間最快的速度,而我們所生活的時空是由三維空間和一維時間組成的四維時空,那麼當你的速度達到光速時,你自己本身不會覺得有什麼變化,但是在外人的眼中,你的時間卻是停止了,你就像定住了一樣,而且會一直這樣下去,永遠不變。

    當你的速度超過了光速的時候,時間對於你來說就不是靜止的問題了,而是你會發現時間在倒流,就像電影放映的倒放一樣,所有之前你見過的或是沒見過的都會一一重現,如果你能夠超越光速,那麼你就可以時空穿梭回到過去。還有一點就是你運動的反方向會變得一片漆黑,因為光再也追不上你了,而你的正對方向光線會變強。

    我們也知道,當速度達到了光速量級時,物體的質量將會變得很大,當接近光速時質量將變得無窮大,質量非常大導致的結果就是周圍的時空會因此發生彎曲,這就造成了時空中任意兩點間的距離比之前接近了無數倍,也就是說你可以瞬間移動,想去哪兒就去哪兒。

    相對論告訴我們,如果人類超越了光速,時光就會倒流。那麼到底是你回到了過去還是你變得更加年輕呢?如果時間可以倒流的話,那麼究竟存在著多少個你?過去的你會影響現在的你?現在的你又會影響將來的你嗎?很顯然這是個悖論。

  • 3 # 江南沐雨眾神聊齋

    這裡有兩個基本誤區。

    第一個是我們對科學理論的態度的誤解。我們往往對科學理論認為是真理,認為它可以推測未知的事物,這是不正確的。科學理論,本質上是對已經觀測的客觀現象提出解釋,如果其他現有的觀測到的現象符合這個科學理論的描述,那這個科學理論我們就可以認為是“現階段正確”,所以如果是科學問題,要麼可以證實,要麼可以證偽。所以,我們不要期待在一個理論的基礎假設範圍內,討論這個假設的基礎不存在的後續事實。

    這就好比我們問如果1+1不等於2,那麼現有的物理體系會怎麼樣。

    真理和理論的區別在於,我們頭腦裡的那個虛幻的真理是沒有任何基礎的,換句話說,它是不會因基礎變化而發生變化(這大概也是真理為什麼只存在於我們的描述,而現在也沒發現的原因),而理論,一定有基礎,我們把這種基礎稱為公理,也就是大家都認同的無法再證明的理論,所以,理論本質上,只是我們對客觀世界的主觀描述。(這並不妨礙理論的現階段正確性)

    第二,愛因斯坦的相對論,不是愛因斯坦腦子抽了,非要假設光是宇宙中最快的速度,而是基於當時觀測到的兩個客觀現實:光是我們觀測到的最快的速度,同時光的速度不以觀測者的相對速度變化而變化。基於此,愛因斯坦給與其對應的解釋,這個解釋的基礎條件就是,假設我們觀測到的就是宇宙的客觀事實,再去思考我們的世界如何解釋。

    這是愛因斯坦相對論的核心價值。

    這告訴我們,不論我們觀測到的客觀世界如何不符合我們的主觀認知(當時觀測到光的速度不論觀測者的相對速度是多少,光速都是恆定的,讓物理學家很崩潰),我們都要試著接受他,並且因此改變我們自己的認知,這既是一種科學的態度,也是一種對自然的不卑不亢的態度。

    這種態度很難,誰都會因為自己的主觀意識而否定客觀存在,即使愛因斯坦也難以擺脫。在隨後的量子力學現象,愛因斯坦拒絕接受,對於量子力學的不確定性,愛因斯坦甚至說出了“上帝不擲色子”的話,但是量子力學卻在隨後的幾十年向世人證明了:上帝不僅擲色子,有時還會把色子擲到看不見的地方。

    說這麼多,想說明一件事情,科學的思考的基礎方法,並非意淫的問出這樣的問題以求得出玄幻的答案,而是真正的認真思考。

    比如非歐幾何,比如愛因斯坦,小的時候就假想自己和光一樣的速度,如何如何,但他們並不試圖在現有的理論基礎上找出漏洞——自然科學的理論一定有漏洞,但與其從邏輯上讓它變得完美,不如基於現實的事實來提出更合理的解釋。

    回到這個問題,光速並非不可超越,只是我們現在的理論體系,是對現有觀測的客觀事實的最好描述。

    這是否意味著有可能有光速之上的速度我們沒觀測到?

    有可能,但是這在現有的理論體系,無法預測。

    因為這需要對這個速度的其他特性(是否會根據觀測者的相對速度變化?是否有量子效應?是否有會有引力影響?等等)的觀測結果來闡釋對應的理論。

    基於一個理論就不管客觀事實,自己意淫,那是神學乾的事兒,科學要是能這樣發展,我們不如只攻數學一門就可以了,幹嘛還要分這麼多科目呢?

    總結起來一句話,理論必須符合邏輯,但宇宙卻在邏輯之外。

  • 4 # 趣味說

    首先,我要強調的是,沒有任何東西可以比C或光速更快(這適用於所有的“慣性參照系”)。我想說的是,任何有靜止質量(大於0)的物體,其速度必定小於光速(C)。(光子有靜止質量為0,以光速行進)。

    為什麼是這樣:我們知道,移動質量為“m”的物體需要一定的能量,比如“E”。我們還知道,所需能量E與所需移動的質量m成正比。也就是說,質量m的增大時需要更大的能量(E)。例如:移動一個爆米花需要可忽略不計的能量(E)。然而,你需要投入大量的能量(E)來移動汽車。

    上述關於物體以與光速(C)相當的速度運動的變數是由愛因斯坦方程E=mc^2所控制的,這個方程告訴我們,質量m和能量E是相同的物理實體,可以相互轉化。m和E的這種等價性意味著,任何以真正高速運動的物體都會有很大的能量(E)水平,由於E和m的等價性,會導致物體質量m的增加。所以當你試圖把質量m的物體加速到光速c時,它的質量m會隨它的速度成比例地增加。因此,當物體達到光速(C)的98%後,並且速度越來越接近c時,物體的質量m開始急劇增加並變得更高,如果你在圖上繪製這些值,你可以看到,為了達到速度c,質量m必須達到無窮大,因為你的m的值會越來越高。當你在E和m的圖上繪製相同的值時,你會得到一條越來越接近軸的曲線,它的數量級越來越大。這意味著你需要無限的能量E來移動一個無限的質量m,這是很荒謬的,因為無限的能級在物理世界中是永遠無法實現的。

    現在說到你的問題“超越光速會怎樣?”。它是完全不允許的,以簡單和可想象的方式是難以解釋的。時間會逆轉嗎?時間之箭會改變嗎?我們並不知道,因為我們沒有看到任何這樣的事件,至少在我們的宇宙中。也許一個人可以比光速更快的速度回到過去,但這種現象是高度推測性的,因為它違反了因果關係。它附帶有許多悖論,對因果關係構成嚴重威脅。話雖如此,狹義相對論和廣義相對論也有解決辦法,使我們能夠以比光速更快的速度往回走。光很可能就是這樣的一個命題。甚至有一些基本粒子被稱為超光速粒子,它們的質量(i)是假想的,可以比光傳播得更快,因此在過去可以用來發送訊號。然而,我們從來沒有在自然界中觀察到過超光速粒子,而這種粒子的存在本身就是一個猜測。

    你已經知道當物體接近c時,m和E會發生什麼,解釋時間t(t的參照系)隨物體速度v變化的關係的理論是愛因斯坦的狹義相對論。這個理論告訴我們,在移動參照系(移動的物體)中,時間t"比靜止參照系(例如地球)的時間t要慢。這種現象也被稱為時間膨脹。

    同樣的方程式是:

    下圖顯示了當運動物體(在y軸上)達到一定的光速c(在y軸上)時,時間減慢的(xt)因子之間的關係。

    現在如果我們從0速度開始,運動物體的時間將是正常的,即時間減慢的因數(xt)將是1。

    當物體向c的100%移動時,時間減速因子(xt)達到無窮大,即移動物體相對於靜止參照系的時間無限減慢,這意味著運動物體在加速時,一切都會減慢,相對於這個物體經歷一年的時間,地球上會經歷許多年。

    在光速(C)曲線100%範圍內所覆蓋的區域是實時區域。

    現在,如果物體以大於c的速度運動,則上述方程中的v(速度)將大於c,所以我們在右邊有一個負數的平方根(由i表示的虛數)。當我們把想象的數字(i)計算出來時,我們可以將結果繪製在上面所示的同一圖形上。我們在新圖中得到的是一個假想時間的區域,即一個具有虛單位的不可解釋的時間(這樣你就能理解為什麼它如此難以解釋你的問題,因為想象的單位給時間帶來了未知和奇怪的性質)。

    現在你可以看到,想象區域中的時間從無窮遠處開始,向正常的時間因子,即xt=1移動,甚至移動到1以下,並且隨著光速的增加越來越接近x軸.所以如果物體以200%c的速度運動,時間因子(Xt)小於1。這意味著如果,物體以c的200%移動一年,那麼地球上只經歷了幾個月的時間。所以你可以看到我們在比c速度快的時候遇到的奇怪現象。

    現在,這可能給人一種旅行的感覺,但很難解釋過去的本質,因為時間有一個假想的單位。然而,有一些方法可以聚合事物,顯示我們可以在時間中旅行。此外,時間是一個向量(有一個箭頭描述它的方向),不像空間。許多人猜測時間旅行,比光速更快倒轉箭頭讓我們回到過去。此外,相對論並沒有阻止我們找出允許類似現象的解決辦法。

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