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如果超光速成为现实,我们能利用此技术回到遥远的过去吗?_时间_运动_静止

来源:搜狐号 2021-12-18 06:17:00
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引言

在现在科技的基础上,大多数的人都认为世界上最快的速度是光速,也就是光波以及电磁波在真空中的传播速度。

科学家们认为,物体的速度与其质量有着很大的关系,其质量将会随着速度的加快而增加,也就是说,当一个物体的速度将到达光速的时候,它会拥有难以估算的质量。

因为一个物体如果产生运动,那么它就会拥有动能,根据物理学相关理论,处在运动中的物体质量其实是包括它本身静止状态下的质量,加上它运动中的能量,因此质量会随着质量的增加而增加。

根据计算,当物体运动速度达到光速的10%,那么它的质量会增加0.5%,这样看起来并不多,但当它速度越来越快,该物体的质量就会大幅增加。

当这个物体速度已经相当于光速的86.6%时,那么它的质量也就翻了个倍。等到它的速度越靠近光速,该物体的质量也就会呈几何倍数增长,甚至增加无限大。

也因此,现阶段只有静止质量等于0的电磁波和光子才能实现光速,其他的拥有一定质量的物体一定不可能存在光速。

光速与时间

爱因斯坦曾经说过这样的一句话:只要某种速度超过光速,就能穿越时空。

这其实是因为爱因斯坦认为光速是世界上最极限的速度,任何拥有质量的物体都无法达到光速,而且他还认为,时间是会随着运动的变化而变化的,即运动速度越快,时间也就越慢。

在相对论中,两个没有丝毫不同的时钟被放在两个不同的人手里,一个人保持不动,另一个人发生运动,那么后者的时钟的时间就会比没有发生运动的人要慢。

在1971年科学家们曾经做了一场实验,将两个原子钟分别放在两架相对而飞行的客机上,然后将它们与位于天文台上,保持静止不变的时钟进行对比。

结果发现,飞机上处在运动状态的原子钟行走时间要比在天文台上的时钟更加慢,这也被叫做是钟慢效应。

根据钟慢效应,我们可以推测,在太空中的宇航员往往会以比在地球上的人们更加快的运动速度生活在飞船中,这些宇航员所经历的时间也会减慢。

也因此,只要人类可以达到光速,我们就可以达到时间静止的地步,也就是说当我们乘坐光速行驶的飞船绕着宇宙转了一圈,可能回来以后地球还是我们临走时的样子。

我们之所以可以看见物体,是因为光线通过物体的反射,照射到了我们的眼睛,从而被我们察觉到该物体的存在,发现它的样子。

那么当我们以光速后退,那么被反射来的光线甚至都来不及进入我们的眼睛,可能永远无法追上我们的脚步,毕竟我们已经和光同速,匀速之下的光根本无法触碰到我们。

故此,这样的话我们能够看到的自然也就只能是一个静止的画面,世界永远停留在此时的场景。

那么如果我们实现了超光速,我们是否可以在静止的状态下打破时空的枷锁,回到过去的时间,去看一看我们已经离开人世的亲人,或者做出一些弥补错误的措施呢?

超光速能回到过去吗?

很多人都认为超光速是可以实现回到过去的愿望的,毕竟有伟大的科学家爱因斯坦背书,这一个观念想必也是有很大可能性的。

但是科学其实并不是顺从,而是被打破的,只有不断的探索和研究,以及推翻过去的科学观念,才有可能寻找到真正的科学,发现最真实的世界。

其实关于穿梭时空的理论有很多,但是绝大多数都已经被否认了,其中就包括超光速。

在之前我们说过,快速运动的物体所建立的时间会比静止的物体所度过的时间要慢,这就好比我们乘坐宇宙飞船前往100光年以外的遥远恒星系发展殖民地,当我们到底该恒星系的时候,对于在地球上的亲人来说,我们已经离开了100年了。

然而其实对我们自己而言,这或许只有极其短暂的时间,甚至可能是几秒钟。

在我们再飞行100光年回到地球,那么我们看到的也就是200光年后的地球场景,见到的是200光年后的亲人,但是我们认知中所建立的时间非常短,也就导致我们会产生穿越时空,来到未来的感觉。

其实这只是双方时间流速的不同,并不是我们真的就忽然从一个时间节点到了另外一个时间节点,它本身的时间是存在的,只是我们和亲人经历了不一样的时间长短罢了。

假设超光速能穿越过去,这显然说不通,我们难道需要返还时间,倒转发展,状态越变越年轻吗?

事实上,超光速我们能够得到的也只是虚时间,也不能负的,并不像是数学一样1-2可以得到-1的结果。当我们实现了超光速,我们来到的不是朝向过去的时间轴,而是一个虚数时间轴,即相对于在地球上我们所建立的正常时间来说,虚时间指的就是我们在不同速度下如同时空旅行一样的时间差。

以时间膨胀效应的公式来看,Δt’是地球上的参照时间,Δt是运动物体的时间, v是该运动物体的速度,c即是光速。

那么当我们实现了超光速,也就是v>c的时候,比如v=2c,得到Δt’等于Δt/√(-3)。但是我们都知道,只有正数和0才有平方根,负数在实数系内是不存在平方根这一说法的,因此这个计算无法得到答案。

当然,我们也可以将√(-3)=i√3,但是这样下去,物体超过光速,就将直接脱离实时间轴,而来到虚时间轴,这个物体将会直接垂直于实时间轴而存在,竖向飞离实时间轴,甚至可能永远无法回来。

在我们眼中,该物体就会如同瞬间消失一般,再也不会出现了。

这个物体在虚时间轴里会是什么样子的,我们根本无从得知,因为在现有的科学世界中,虚时间里的物体都是有违常理的。不管怎么看,该物体都是垂直飞离时间轴,而并非是反向返回时间轴,因此我们可以得出,超光速根本就不能回到过去。

超光速

事实上,随着科学家们的研究,我们发现原来超光速其实是存在的,光速并非是世界上最快的速度。

比如在“遇事不决,量子力学”中非常深奥的量子理论里,科学家发现当两个或者两个以上的粒子在相互作用以后,它们就会形成量子纠缠现象。

换句话说,就是当几个粒子之间形成了关联以后,哪怕它们相隔非常遥远,一个在此星系,一个在彼星系,但是只要其中一个粒子发生了行为或者什么反应,则其他粒子也会做出一样的行为和反应来。

比如有两个电子,它们的运动方向相反,但是速度是一样的,当其中一个电子来到太阳附近,另外一个到达冥王星,它们也会因为状态的变化而同时发生相应的变化,如同它们具有远超光速的联络设备一样。

这样诡异的令人难以置信的远距离瞬时联系,也使得爱因斯坦将它叫作“幽灵式的超距作用”。

无独有偶,量子力学中还存在着另外一种可以满足超光速的东西——量子隧穿效应,简单来说就是,粒子可以穿过势能远远大于该粒子能量的屏障,但这并非是具体的、宏观的穿越。

因为在经典物理体系里,不管是一个物体,还是一个粒子,都无法穿越一个屏障,因为当它穿越其中的时候,它的动能就会小于0,而这是不存在的。

量子隧穿效应其实就是指该粒子在运动到屏障一面的时候,另一面会呈现出该粒子所传递出去的能量所形成的同样的运动状态,看起来就如同穿越了该屏障一样。

只是我们还未能研究透彻,这到底是该粒子真正地穿梭了过去,还是利用共振绕行,亦或是传递给了屏障对面的粒子。

根据这个效应,一位科学家曾经将可见光的光子进行了专门的隧穿实验,最终证明量子隧穿效应确实存在着超光速的作用,他还将光子以相同的时间,计算它们在真空,和在隧穿效应下的不同速度,结果发现后者的速度或许是光速的1.7倍。

1994年,还有一位科学家证明了隧穿效应不受屏障厚度的影响,这也就意味着通过量子隧穿效应,光子可以不受限制地穿行任何厚度的障碍物,甚至还有一位科学家利用微波,达到了超过光速4.7倍的速度。

这样看来,超光速确实存在,并且就如同光速一样,只是一件时间上的跨越流程不一样罢了,但是不管怎么样,所谓的“穿越过去”也是无法实现的。

这也是为什么霍金会表示,时光旅行的行为确实可能会在未来被实现,但是人类就算是再怎么努力,研发出了光速、超光速,甚至是超超光速,所能做到的也是来到未来,而无法回到过去。

结论

时光一去不再来,就算是人类发展到了再高的科技水平,也无法做到回到过去,也因此,我们更要珍惜现在,以免做出令自己后悔的事情。返回搜狐,查看更多

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