我很好奇,假設一個人以兩倍的光速運動將會發生什么?——來自孟買的13歲德萬斯。

你好,德萬斯!這是一個很棒的問題。

據我所知,一個人不太可能以兩倍的光速運動。事實上,任何有質量的物體都不太可能以光速的兩倍速度運動。

盡管如此,一些奇異的粒子以光速兩倍的速度運動還是有可能的。它們會時光倒流。

基本速度限制

愛因斯坦的相對論是當下最好的物理理論之一。根據相對論,所有含有質量的物體速度都被限制再光速之下。

確切的說,任何有質量物體都不可能加速到光速之上。有質量物體的加速需要我們提供額外的能量,速度越快需要的能量就越多。

根據相對論公式有質量的物體加速到光速需要無限大的能量,無論它的靜止質量有多大。

但是,據我們所知所有的質量都是有限的,它們再某些方面是有限的。

因此,很好理解整個宇宙的能量是有限的。這意味著沒有足夠額能量將任何由質量的物質加速到光速。

因為我們都有質量,因此不要期望短時間能夠以兩倍光速運動。

根據愛因斯坦的理論,任何像物體或人這樣龐大的物體都不可能加速到超過光速的速度。(Shutterstock供圖)

超光速粒子

基本的速度限制原則適用于所有我們稱為含有“普通質量”的物體

但是,事實上,有一種假設粒子叫做“超光速粒子”,這種粒子一種特殊的質量叫做“虛質量”。目前沒有任何證據表明超光速粒子真實存在。但是根據相對論,他們存在的可能性就不能被排除。如果超光速粒子真的存在,它必須能過具有超過光速航行的速度。就像一樣擁有普通質量的物體不能加速后超過光速,超光速粒子不能減速后落后于光速。

一些科學家確信,如果超光速粒子存在,它們會不斷地在時間中向后穿梭移動。這就是為什么超光速粒子會與一些科幻小說和電影中的時間旅行聯系在一起。還有一些看法是,我們可能有一天利用超光速粒子來制造時光機。但是對于現在而言,因為我們沒有能力去推測潛在的超光速粒子,這些設想仍然停留成一個不切實際的夢想。

捷徑?

令人失望的是我們的星際航行速度無法穿越光速。除了太陽以外,距離我們最近的恒星都有4.35光年之遠。所以,即便是光速航行也要我們花費超過四年的時間才能到達那里。迄今為止,我們已經探測到的最遠的恒星距離地球有280億光年之遠。所以你可以非常確定地放棄繪制整個宇宙的星圖。

也就是說,相對論能過允許“蟲洞”的存在。蟲洞就是空間中兩個任意點之間的捷徑。當一個恒星可能在正常的時空當中距離我們4.5光年之遠,我們能夠只花幾小時通過蟲洞到達那個恒星。如果宇宙中真的存在任何的蟲洞,它們會讓我們在更短的時間穿梭更遠的距離——在我們生命允許的范圍內最大程度的到達宇宙的最深處。你可以把蟲洞想像成一個兩端分別通向不同時空的隧道。

奇怪的可能性

盡管事實是我們不能真實地以超越光速的速度航行,我們仍然可以嘗試設想如果以上是真實的會是什么樣的。以這種方式思考,我們正在從事“反事實思考”。我們正在考慮什么事情將會發生,或者可能就像,如果這成為事實在某種方面上將會有所不同。這些許多我們能夠考慮的不同的可能性,每一個可能都有一個不同的物理定理。

所以我們不能肯定的說,如果我們有了能夠超越光速航行的能力,什么事情將會發生。最多,我們可以猜測什么可能發生。難道我們會像一些科學家認為的超光速粒子那樣讓我們時光倒流嗎?我會將這個問題拋給你們,去碰撞出新的思想火

BY:Sam Baron

FY: CX330

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來源: 天文在線