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今天看到一條訊息說快子的速度比光速快,但是隻要它一直比光速快也不違反相對論,這是什麼意思?
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  • 1 # shazhiliang

    相對論並不禁止超光速的存在,而只是禁止「超越」光速。前者指的是速度大於光速的狀態,後者指的是從亞光速加速至超光速的過程。 即所謂:亞光速的永遠亞光速,超光速的永遠超光速。 真實的普通物質都是亞光速的,所以通常才說光速是自然界速度的上限。 如果將快子一類物質也包括進來的話,則更普適的說法是:「光速」是一種速度的「屏障」或者「壁壘」,即

    普通物質:質量為實數(質量平方為正數),速度比光速低,且永遠不可向上超光速;快子類物質:質量為虛數(質量平方為負數),速度比光速快,且永遠不可向下亞光速。

    為了理解這一點,可以考慮怎麼加速一個物體。通常的做法是,增加一個物體的能量,對應這個物體就跑得越來越快。那麼來看,有沒有可能這樣不斷加速一個物體使其超光速。 下圖展示了「相對論中」的能量和速度的關係:

    橫座標是“能量/靜止能量”的比值,縱座標是“速度/光速”的比值。

    光速恆定為1,圖中紅色水平虛線。通常的物質對應上圖中的藍線,亞光速(在紅線下面)。 能量增加,速度也增加(符合常識)。 但是隨著速度的提高(接近紅線),速度的增加越來越困難——想提高哪怕一點點速度,都需要注入大量能量。實際上,這條藍色曲線是向上無限趨近於紅線(光速)的。即,想要加速到光速,需要注入無窮多的能量。於是事實就是,無論注入多少能量,普通物質的速度都只能接近光速,而永遠不可超越光速。所以通常的物質永遠都是亞光速。快子類物質對應上圖中的綠線,超光速(在紅線上面)。 能量增加,速度反而在減少。 但是和普通物質(藍線)正好相反,快子類物質速度的減小也是以光速為下限的。即,想要減速到光速,需要注入無窮多的能量。於是,快子類物質的速度只能向下接近光速,而永遠不可向下越過光速變成亞光速。所以快子類物質永遠都是超光速。光速作為一條漸近線,可視為亞光速/超光速之間的一種屏障或壁壘。

    最後需要指出,快子只是理論上的假想物質,至今沒有任何實驗證據。

  • 2 # 公路旅人FOX

    首先要明白快子,即Tachyon,只是一種理論中的粒子,目前實驗結果來看並不支援這種粒子的存在。

    準確來說假象中的快子不是能超光速,而是隻能以超光速飛行。因為快子的質量是虛數,快子與所有有質量粒子的性質相反,得到能量才能減速,失去能量反而加速。而光子則只能以光速前進(真空中)。快子永遠無法降低到光速或光速以下,要在有限時間內減速到光速,需要無窮的能量,要在有限能量內減速到光速,需要無窮的時間。

    快子如果存在,可能發生與過去通訊而引起時間悖論。超光速的快子在前進時原則上會產生切連剋夫輻射而持續失去能量,理論上自身速度就無限快。目前也沒任何觀測到超光速切連科夫現象,從而認為應該不存在。另外如果存在,會有些有趣的現象,比如一個快子從你眼前飛過,理論上你能見到朝著兩個方向以光速飛去的象。

  • 3 # 語境思維

    這是一個偽命題。其一:出於數學對稱的臆斷:超光速→光速←亞光速。要知道,客觀世界,不存在數學對稱,數學工具不可任性!

    其二:說基於數學對稱,黑洞→蟲洞←白洞,蟲洞速度超光速,這又是臆斷。

    其三:據說有快子證據:宇宙大爆炸初速度,絕對超光速,請問宇宙大爆炸成立麼?

    其四:根據麥克斯韋方程:c=1/√(ε0μ0),其中,ε0是真空介電常數,μ0是真空磁導率。說明c,不是電磁波的,而是真空物質波的特性引數。電磁波有光速,只是“電磁輻射能”搭載了真空物質波。

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