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光速不可被超越?非也!愛因斯坦其實指出了一條超光速之路

 

在人類歷史上有相當長一段時間,人們都認為光傳播是不需要時間的,即他們認為光速應(yīng)該是無限快的。

后來的伽利略雖然意識到了光速有限,但他和助手兩個人登了兩個山頭點燈,還是沒能計算出光傳播的延遲。

直到后來天文學家們用望遠鏡觀測木星衛(wèi)星的變化時,才意識到了光速有限,當時計算出的光速是每秒40萬公里,不斷精確才變成了今天的每秒30萬公里。

在愛因斯坦的相對論中,光速是宇宙中的極限速度,任何有靜止質(zhì)量的物體都不可能達到光速,更不能超過光速,因為根據(jù)相對論物質(zhì)的速度越快質(zhì)量就越大,而一個有質(zhì)量的物體想達到光速就需要無限大的能量才行,達到光速之后這個物體的質(zhì)量也就變成無限大了。

而整個宇宙的質(zhì)量和能量都是有個準確數(shù)的,雖然這個數(shù)字很大,但是和“無限大”比起來還是小巫見大巫的,所以有靜止質(zhì)量的物體達到光速是不可能的,因為那時候它的質(zhì)量是無限大,而宇宙的總質(zhì)量都是有限的,所以不能達到光速不然宇宙會崩潰。

很多人都以為兩束光的相對速度是兩倍光速,但事實上兩束光的相對速度還是光速,因為在計算光之間的相對速度時已經(jīng)不能用牛頓時代的相對速度公式了,而是要用到洛倫茲變化,因為牛頓時期的物理學只是描述宏觀低速狀態(tài)下的物體運動狀態(tài),而告訴物體的運動狀態(tài)則需要相對論來描述。

我們現(xiàn)在只知道光速是宇宙中的基本常數(shù),光子能達到光速是因為其靜止時的質(zhì)量為0,如果光速不可超越被打破了,那么整個宇宙就全錯了。

光速不可被超越可能是我們這個宇宙的“規(guī)定”,就好像1+1=2一樣牢不可破,但是投機取巧超光速的辦法,愛因斯坦也寫出來了。

廣義相對論認為宇宙時空是充滿彈性的,能被大質(zhì)量天體任意扭曲,而這種扭曲時空的具體表現(xiàn)就是引力,時空被大質(zhì)量天體扭曲到極致后就是黑洞了,包括光在內(nèi)的所有物質(zhì)一旦進入黑洞內(nèi)就永遠不可能逃出來了。

在時空結(jié)構(gòu)能被質(zhì)量扭曲的情況下,愛因斯坦除了黑洞和白洞外還預(yù)言了一種名為蟲洞的天體,這種天體能利用空間扭曲的特性,把兩個相隔數(shù)千萬甚至數(shù)億光年的星系聯(lián)通,從而實現(xiàn)依靠蟲洞的跨光年傳送,《星際穿越》中的人類就是靠蟲洞才到達另一個星球的。

雖然目前蟲洞技術(shù)還局限在科幻作品中,但隨著未來人類對相對論研究和開發(fā)的進一步深入,人造蟲洞未必不能成為現(xiàn)實,唯一的問題是物理學界不清楚蟲洞是否要雙向聯(lián)通,如果是雙向的話,就必須以為太陽系為起點逐漸擴張蟲洞網(wǎng)絡(luò)了。

如果蟲洞是單向隨機開啟的話,人類就能在地球附近生成蟲洞然后隨機前往宇宙的任意角落,直至把整個宇宙都探明情況。

 


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