首頁>科學>

愛因斯坦曾經在廣義相對論裡面提出時空膨脹理論,認為時間不是一成不變的,而是可以改變的,時間和空間並非獨立的,而是可以組成一個更高階的空間概念,這個空間就叫做時空,根據時空膨脹理論,愛因斯坦認為只要改變物體的速度就可以改變時間,用一句話概括就是:速度越快時間就越慢;速度達到光速時間就停止;速度超越光速時間就可以倒流。也就是說在實際情況中不可能發生的時間倒流、時空穿越在理論上竟然是可行的,而且還是愛因斯坦這位偉大的科學家提出來的,讓多少人相信這個事實。

超新星爆炸

但是就在大家歡呼雀躍的時候,愛因斯坦又給大家潑了一盆冷水,愛因斯坦表示,時間停止是不可能的,時光倒流更加不可能的,因為光速是宇宙中最快的速度,世界上沒有任何一種速度比光速還快,並且他還提出了一種理論證明光速不可達到和超越,這種理論就是著名的質能方程式E=mc^2(其中E代表能量;m代表品質;c代表光速),從這條公式我們可以看出,一個物體的速度(c)越快,品質(m)越大,那麼這個物體所需要的加速力(也就是能量E提供的動力)也就越大,當速度(c)達到光速的時候,品質(m)將會達到無窮大,整個宇宙就沒有這麼大的能量(E)可以給這個物體提供加速度了,如何理解這句話呢?

超新星爆炸會釋放中微子和光子

簡單點說,就是一艘飛船要想擁有更快的速度,那麼需要裝載的燃料就越多,因為燃料越多可以讓飛船飛得越快,而要想達到光速,必須需要品質無窮大的燃料,既然這艘飛船的品質達到無窮大了,那麼它又怎麼可能達到光速了,這不是自相矛盾嗎,因此光速不可能達到。

光子是目前唯一被認為是宇宙中零品質的物質

我們知道光是由光子組成的,而光子是宇宙中唯一存在的品質為零的物質,因此由光子組成的光可以達到光速,也就是說宇宙中沒有任何物質的速度可以比光子快,這是根據愛因斯坦的質能方程式E=mc^2反推出來的科學結論,可是科學家發現,1987年爆發過一次超新星爆炸,被命名為SN1987A超新星爆炸,這次超新星爆炸產生的其中一種物質叫做中微子,這種物質在超新星爆炸之後朝著地球奔襲而來,本來按照常理,地球上最先接收到的物質是光子,可是科學家竟然首先接收到的是中微子,而且中微子到達地球的時間比光子的時間快了整整3個小時,也就是說中微子的速度比光子還要快,這不明顯違背了愛因斯坦相對論中質能方程式E=mc^2斷言沒有物質比光子還快這個結論嗎,難道愛因斯坦真的錯了?

中微子

其實這並沒有違背愛因斯坦相對論的理論,因為科學家發現在這次超新星爆發之前,就有很多中微子已經向地球飛來,而且中微子的品質非常小,小到人類都無法測量它的品質是多少,雖然中微子的品質不像光子品質是零,但是它的品質已經無限接近光子的零品質的值了,這就意味著中微子的速度可能接近光速了,既然是接近光速,而且它在超新星爆炸之前就向地球飛來,那麼等於光速的光子肯定追不上中微子。

光速目前依然是宇宙最快的速度

就好比短跑運動員,一個是世界第一,一個是世界第二,在百米賽跑中,讓世界第二先跑1秒,世界第一根本追不上,因為百米賽跑的時間差距是以微秒來計算的,相差0.01秒就相差1-2個名次了,同樣的道理,中微子的速度接近光速,但是在超新星爆炸前4個小時就已經向地球飛奔而來,而光子在超新星爆炸時才向地球飛來,比中微子慢了整整4個小時,在速度相差不是很大的情況下,肯定是中微子先到達地球,因此它並沒有違背光速不可以超越預言。

  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 廣義相對論是如何解決水星額外進動的問題?