光速不可超越?那假如超越光速會怎樣呢?

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首先,我要強調的是,沒有任何東西可以比C或光速更快(這適用於所有的“慣性參照系”)。我想說的是,任何有靜止質量(大於0)的物體,其速度必定小於光速(C)。(光子有靜止質量為0,以光速行進)。


為什麼是這樣:我們知道,移動質量為“m”的物體需要一定的能量,比如“E”。我們還知道,所需能量E與所需移動的質量m成正比。也就是說,質量m的增大時需要更大的能量(E)。例如:移動一個爆米花需要可忽略不計的能量(E)。然而,你需要投入大量的能量(E)來移動汽車。

上述關於物體以與光速(C)相當的速度運動的變量是由愛因斯坦方程E=mc^2所控制的,這個方程告訴我們,質量m和能量E是相同的物理實體,可以相互轉化。m和E的這種等價性意味著,任何以真正高速運動的物體都會有很大的能量(E)水平,由於E和m的等價性,會導致物體質量m的增加。所以當你試圖把質量m的物體加速到光速c時,它的質量m會隨它的速度成比例地增加。因此,當物體達到光速(C)的98%後,並且速度越來越接近c時,物體的質量m開始急劇增加並變得更高,如果你在圖上繪製這些值,你可以看到,為了達到速度c,質量m必須達到無窮大,因為你的m的值會越來越高。當你在E和m的圖上繪製相同的值時,你會得到一條越來越接近軸的曲線,它的數量級越來越大。這意味著你需要無限的能量E來移動一個無限的質量m,這是很荒謬的,因為無限的能級在物理世界中是永遠無法實現的。



現在說到你的問題“超越光速會怎樣?”。它是完全不允許的,以簡單和可想象的方式是難以解釋的。時間會逆轉嗎?時間之箭會改變嗎?我們並不知道,因為我們沒有看到任何這樣的事件,至少在我們的宇宙中。也許一個人可以比光速更快的速度回到過去,但這種現象是高度推測性的,因為它違反了因果關係。它附帶有許多悖論,對因果關係構成嚴重威脅。話雖如此,狹義相對論和廣義相對論也有解決辦法,使我們能夠以比光速更快的速度往回走。光很可能就是這樣的一個命題。甚至有一些基本粒子被稱為超光速粒子,它們的質量(i)是假想的,可以比光傳播得更快,因此在過去可以用來發送信號。然而,我們從來沒有在自然界中觀察到過超光速粒子,而這種粒子的存在本身就是一個猜測。

話雖如此,讓我試著用一種更簡單的方式回答你的問題。

你已經知道當物體接近c時,m和E會發生什麼,解釋時間t(t的參照系)隨物體速度v變化的關係的理論是愛因斯坦的狹義相對論。這個理論告訴我們,在移動參照系(移動的物體)中,時間t'比靜止參照系(例如地球)的時間t要慢。這種現象也被稱為時間膨脹。

同樣的方程式是:

下圖顯示了當運動物體(在y軸上)達到一定的光速c(在y軸上)時,時間減慢的(xt)因子之間的關係。

現在如果我們從0速度開始,運動物體的時間將是正常的,即時間減慢的因數(xt)將是1。

當物體向c的100%移動時,時間減速因子(xt)達到無窮大,即移動物體相對於靜止參照系的時間無限減慢,這意味著運動物體在加速時,一切都會減慢,相對於這個物體經歷一年的時間,地球上會經歷許多年。



在光速(C)曲線100%範圍內所覆蓋的區域是實時區域。

現在,如果物體以大於c的速度運動,則上述方程中的v(速度)將大於c,所以我們在右邊有一個負數的平方根(由i表示的虛數)。當我們把想象的數字(i)計算出來時,我們可以將結果繪製在上面所示的同一圖形上。我們在新圖中得到的是一個假想時間的區域,即一個具有虛單位的不可解釋的時間(這樣你就能理解為什麼它如此難以解釋你的問題,因為想象的單位給時間帶來了未知和奇怪的性質)。

現在你可以看到,想象區域中的時間從無窮遠處開始,向正常的時間因子,即xt=1移動,甚至移動到1以下,並且隨著光速的增加越來越接近x軸.所以如果物體以200%c的速度運動,時間因子(Xt)小於1。這意味著如果,物體以c的200%移動一年,那麼地球上只經歷了幾個月的時間。所以你可以看到我們在比c速度快的時候遇到的奇怪現象。



現在,這可能給人一種旅行的感覺,但很難解釋過去的本質,因為時間有一個假想的單位。然而,有一些方法可以聚合事物,顯示我們可以在時間中旅行。此外,時間是一個向量(有一個箭頭描述它的方向),不像空間。許多人猜測時間旅行,比光速更快倒轉箭頭讓我們回到過去。此外,相對論並沒有阻止我們找出允許類似現象的解決辦法。



趣味說

首先,任何有質量的物體,按照愛因斯坦的公式E=mc^2來表達(E是能量,m是質量,c是光速),超越光速是不可能的,光速是我們現在宇宙的終極速度。因為按照公式來,任何有質量的物體,想要加速到光速,它所需要的能量無窮大。而光子的質量是0,在起跑點上,有重量的物體就已經輸了。

其次,如果真的能夠超越光速,那會發生什麼情況呢?

第一,這個超光速的物體的質量可能會變得無窮大。

在科幻小說《三體》中,三體人一個小小的水滴就把整個人類的星際戰隊全部殲滅,靠的就是最簡單遠離:質量能量等價原理。

根據這個原理,物體一旦運動,就要產生動能,而運動中所具有的能量應加到質量上,也就是說,運動的物體的質量會增加。當物體的運動速度遠低於光速時,增加的質量微乎其微,如速度達到光速的0.1時,質量只增加0.5%。但隨著速度接近光速,其增加的質量就顯著了。如速度達到光速的0.9時,其質量增加了一倍多。當速度速度無限接近光速時,它的質量就會趨向於無限大。

第二,時間在倒流。

當一個物體(假設是一艘飛船)速度等於光速時,如果你站在船上對周圍進行觀察,你會發現周圍的一切在你眼中都靜止了。

為什麼?

因為周圍事物反射的光和你是一樣速度的,也就是說,在你加速等於光速的那一刻,後來的光已經追不上你了,你看到的只有你加速那一刻的世界,很神奇吧。

如果你再踩一腳油門,超過光速,那你就像在看一盤慢速倒放的電影,時間似乎在你眼中是倒流的,你看到了過去的、慢放的世界。

當然,這不意味著時光倒流,你也不會變年輕,停下飛船就能回到過去。

暫時想到這麼多,想到了再補充!


科學重口味

這裡有兩個基本誤區。

第一個是我們對科學理論的態度的誤解。我們往往對科學理論認為是真理,認為它可以推測未知的事物,這是不正確的。科學理論,本質上是對已經觀測的客觀現象提出解釋,如果其他現有的觀測到的現象符合這個科學理論的描述,那這個科學理論我們就可以認為是“現階段正確”,所以如果是科學問題,要麼可以證實,要麼可以證偽。所以,我們不要期待在一個理論的基礎假設範圍內,討論這個假設的基礎不存在的後續事實。

這就好比我們問如果1+1不等於2,那麼現有的物理體系會怎麼樣。

真理和理論的區別在於,我們頭腦裡的那個虛幻的真理是沒有任何基礎的,換句話說,它是不會因基礎變化而發生變化(這大概也是真理為什麼只存在於我們的描述,而現在也沒發現的原因),而理論,一定有基礎,我們把這種基礎稱為公理,也就是大家都認同的無法再證明的理論,所以,理論本質上,只是我們對客觀世界的主觀描述。(這並不妨礙理論的現階段正確性)

第二,愛因斯坦的相對論,不是愛因斯坦腦子抽了,非要假設光是宇宙中最快的速度,而是基於當時觀測到的兩個客觀現實:光是我們觀測到的最快的速度,同時光的速度不以觀測者的相對速度變化而變化。基於此,愛因斯坦給與其對應的解釋,這個解釋的基礎條件就是,假設我們觀測到的就是宇宙的客觀事實,再去思考我們的世界如何解釋。

這是愛因斯坦相對論的核心價值。

這告訴我們,不論我們觀測到的客觀世界如何不符合我們的主觀認知(當時觀測到光的速度不論觀測者的相對速度是多少,光速都是恆定的,讓物理學家很崩潰),我們都要試著接受他,並且因此改變我們自己的認知,這既是一種科學的態度,也是一種對自然的不卑不亢的態度。

這種態度很難,誰都會因為自己的主觀意識而否定客觀存在,即使愛因斯坦也難以擺脫。在隨後的量子力學現象,愛因斯坦拒絕接受,對於量子力學的不確定性,愛因斯坦甚至說出了“上帝不擲色子”的話,但是量子力學卻在隨後的幾十年向世人證明了:上帝不僅擲色子,有時還會把色子擲到看不見的地方。

說這麼多,想說明一件事情,科學的思考的基礎方法,並非意淫的問出這樣的問題以求得出玄幻的答案,而是真正的認真思考。

比如非歐幾何,比如愛因斯坦,小的時候就假想自己和光一樣的速度,如何如何,但他們並不試圖在現有的理論基礎上找出漏洞——自然科學的理論一定有漏洞,但與其從邏輯上讓它變得完美,不如基於現實的事實來提出更合理的解釋。

回到這個問題,光速並非不可超越,只是我們現在的理論體系,是對現有觀測的客觀事實的最好描述。

這是否意味著有可能有光速之上的速度我們沒觀測到?

有可能,但是這在現有的理論體系,無法預測。

因為這需要對這個速度的其他特性(是否會根據觀測者的相對速度變化?是否有量子效應?是否有會有引力影響?等等)的觀測結果來闡釋對應的理論。

基於一個理論就不管客觀事實,自己意淫,那是神學乾的事兒,科學要是能這樣發展,我們不如只攻數學一門就可以了,幹嘛還要分這麼多科目呢?

總結起來一句話,理論必須符合邏輯,但宇宙卻在邏輯之外。


沐雨縱橫眾神聊齋

光速難超越。

將一杯水加熱到100攝氏度,水從液態變為氣態水蒸氣,繼續加熱,氣態變為離子態,繼續加熱到溫度的極限1億億億億度(普朗克溫度),水變成了一顆顆光子(原子分裂成極小的光子)。

加速一杯水,到一定速度,水分子之間相對速度加快,擺脫了氫鍵的作用力,化為氣態。繼續加快速度,一顆水粒中氫原子的速度比氧原子快,造成相對速度,相對運動的力大於粒子間的作用力,氫氧原子分離、電子脫離,成為離子態。速度加快到接近光速,接近普朗克溫度了,原子核中中子和質子的相互作用力破壞分離,繼續加速度,夸克間分離。

到了光速,水分裂成一顆顆光子,光子中組織比較均勻,它們的相對速度很小,很慢將光子分成兩半。所以光速很穩定。

其實很好理解,在一列不斷加速的車頂上,速度越來越快,然後你被拋飛出去。水分子間,氫氧原子間,中子質子間,夸克間,質量不一樣,在不斷加速中一定會不斷分裂的。

光速之後繼續加速,光子也分裂成更小的物質,但是這種物質我們檢測不到,光子擊打在電子上,能量會被電子吸收,躍遷能級,放出不同波長的光子,如果躍遷的能量太大,電子會離開原子,這是光電效應。

比光子還小得多的物質以超光速擊打電子,電子沒反應,因為那個粒子太小了,跟撓癢一樣,電子動都懶得動,這種粒子擊打在我們的視網膜上,視神經沒有反應,人類看不見,也測試不到,但它就是一直瀰漫在整個宇宙。這就是我們常說的暗物質和暗能量,佔宇宙物質的96%。

光速不是超越不了,而是超越了光速,人類就看不到了,一切檢測的收到也檢測不了。


說明手冊

事實上,光速的確是不可超越的,一切的物體都只能夠以低於光速的速度運行,這是無法改變的事實。至於超越光速,那就是意識形態中的概念了。

但也不妨假設一下:如果超越了光速會怎樣?已知光速是世間最快的速度,而我們所生活的時空是由三維空間和一維時間組成的四維時空,那麼當你的速度達到光速時,你自己本身不會覺得有什麼變化,但是在外人的眼中,你的時間卻是停止了,你就像定住了一樣,而且會一直這樣下去,永遠不變。


當你的速度超過了光速的時候,時間對於你來說就不是靜止的問題了,而是你會發現時間在倒流,就像電影放映的倒放一樣,所有之前你見過的或是沒見過的都會一一重現,如果你能夠超越光速,那麼你就可以時空穿梭回到過去。還有一點就是你運動的反方向會變得一片漆黑,因為光再也追不上你了,而你的正對方向光線會變強。

我們也知道,當速度達到了光速量級時,物體的質量將會變得很大,當接近光速時質量將變得無窮大,質量非常大導致的結果就是周圍的時空會因此發生彎曲,

這就造成了時空中任意兩點間的距離比之前接近了無數倍,也就是說你可以瞬間移動,想去哪兒就去哪兒。

相對論告訴我們,如果人類超越了光速,時光就會倒流。那麼到底是你回到了過去還是你變得更加年輕呢?如果時間可以倒流的話,那麼究竟存在著多少個你?過去的你會影響現在的你?現在的你又會影響將來的你嗎?很顯然這是個悖論。

所以說啊,光速是不可超越的,不論你願不願意相信,時間是不可倒流的,你永遠只有一個,去討論過去或者是未來的你毫無意義。也就是說,去討論超越光速也是沒有意義的!


鏡像宇宙

光速是可以被超越的,但是一旦相對速度超越光速以後,對於觀測者來說被觀測者(超過光速的那位)消失了。因為超過光速被觀測者的信息還是在以光速傳播,所以被觀測者的信息對於觀測者來說永遠處於不可到達狀態。同時說明一點,這種消失是非常徹底的消失,不但看不到了,而且引力,質量等都消失了。也就是說觀測者和被觀測者等於處於不同宇宙了。

按照這個思路往下思考,是不是有一種背後發涼的感覺?如果有,說明你對這個世界的認識已經到了入門級別了,很多頂級科學家都是思考到這個層次的時候就開始發瘋了,冥冥中接近上帝了。

其實相對速度超過光速在我們的大宇宙中非常常見,最常見的就是宇宙加速膨脹,在宇宙中兩個物體之間的距離越遠,膨脹或者相互遠離的速度越快,而這種距離一旦達到一定程度,兩者間相互遠離的速度就達到光速了,然後就沒有然後了。其實這種沒有然後是還有然後的,但是這種然後沒有任何意義,因為對於其中一個點來說,超過這個距離的另外一個點以外的任何東西都不存在了,或者說其本身存在,但是對於這邊這個點來說沒有存在感,沒有意義,因為祂們的信息永遠不可能傳播到這個觀測點了。

所以知道為什麼有科學家說我們可能是生活在一個黑洞中了吧?!從剛才我舉的例子來說,這種說法是正確的。所以我們在無論多遙遠的未來,能觀測到的宇宙都只是這個宇宙的一部分,而且是越來越小的一部分,或者說我們的可觀測宇宙物質是越來越小的,但是我們觀測到的宇宙空間越來越大。想想都能讓人想吐,而且按照這種邏輯繼續推理下去就是:從前或者未來我們迎來一個時間點,在那個時間點,我們觀測到的宇宙中物質是最多的,但是可觀測宇宙的空間是最小的。而計算這個時間點可能是下個天文學最有意思的課題了。

站在上帝視角,我們來看光速和宇宙是這樣的:宇宙之初,上帝以遠超光速的速度甩出一個裝滿水的盤子,因為強大的離心力盤中的水四散開來,很久以後某個水滴區域產生了意識物質,開始觀測和思考,他們用盡一切也只能觀測到周圍很小一片區域,通過可觀測的那一小片區域,努力還原宇宙本來的面目。


夜人6666

採用耗能的方式加速到光速就不用想了,別管質能方程對不對,總之是沒可能,但變換一種思路,當採用變通的方式是否可以?目前有幾種理論或者想法,但都沒有得到驗證,一是曲速理論,也就是將空間整出一個獨立的區域,姑且稱之為引力泡,將前部空間壓縮後部空間膨脹以推動引力泡前進,這種方式因為飛船在引力泡中是靜止的而泡外觀測這個泡質量為0,故而不受質能方程限制;二是蟲洞理論,通過一個目前還沒發現在哪的蟲洞從宇宙的一個位置穿越到另外一個位置;三是利用宇宙空洞,這個倒稍微靠點譜,也就是說宇宙中存在某個區域,這個區域內不存在任何星體,之所以不存在,不是概率論的偶然而是這個區域恰好處於引力撕扯的焦點上,任何在此區域內的有質量的東西都會被拉走,那麼飛船進入後只需要附加一個垂直於前進方向的力用於調整方向就可以不斷的被加速,不過是否可以加速到參照地球超光速不好說,但有可能。


buxz

t'=γt,其中γ=1/(根號(1-u^2/C^2))

好吧,你的問題關係到超光速。咱們先看看為什麼光速不可超越。

光速不可超越的推論來自相對論,具體就是上面公式中的係數γ,這個不是Y是拉姆達。你會發現當u(你的速度)大於光速時(1-u^2/C^2)<0。負數的平方根為虛數,在物理學上虛數無實際意義。因此,愛因斯坦得出光速不可超越。

這下好了吧,這就是個公式推論,完全不是實驗結論。換句話說不能超越光速就是愛大爺自己編的,沒人證實過。

但是,請注意。在未知的無法到達的領域,我們能依靠的只有推論。而且,目前相對論的推論中,被證實的全部正確。想超關速,先推翻相對論再說。

不過也不是沒機會推翻,相對論無法解釋量子尺度的物理現象(統一微觀與宏觀的理論叫大一統理論)。或許這是個突破口,不過與我無關了。


謝楠45

我來說說大家不要笑話,可以當笑話看,我先獻醜了, 說光速,應該先說距離是什麼,時間是什麼?這應該是小學學過的,是不是一看就說還用你說。不過距離是什麼你能說清楚嗎,更別說時間了。 距離在原子的物質世界裡,是原子排列的長度,要是在真空裡距離怎麼測量,是不是那又說用原子測量,對是用原子。但真空是什麼,為什麼能用原子測量,真空是虛無呀,原子怎麼測量,地球到太陽中間是真空距離怎麼測量,顯然真空這一說不對,這個所說的真空是沒有原子的空間。 在這個空間裡應該有一種物質,原子溶解在這種物質裡,我們看到的光應該是原子震動這種物質產生的波。這種物質是什麼,是不是可以改變它的密度,來改變這種物質對波的傳播速度。如果有兩條路都通行到一個點上,但是兩條路的密度不一樣,光和我分別運行在密度不一樣的路上,是不是我可以用比光慢的速度先到達這個點。這個密度不一樣路,是不是科學家夢想的蟲洞。 這只是說的距離,還有時間沒說,大家來大開腦洞說說什麼是時間?


一笑150370394

大錯特錯!光速只是個臨界速度。在宇宙大爆炸後的短時間裡,奇點的能量以超光速向四面八方散開,速度降下來後,有的能量轉換成了物質。也就是說,光速是能量與物質的臨界速度,當物質速度接近光速時,質量接近無窮大,當達到光速時,質量消失了,但仍有物質特性,光就是這樣,具有波粒二象性,當超過光速時,就只剩下能量,以波的形式存在,粒子性也消失了。所以當物體運動速度達到光速,不是質量無窮大,而且質量消失!

超過光速後會怎樣?超過光速,我們就進入了四維空間。有興趣的可以看我之前發佈的文章。多維空間裡,超越光速的應該比比皆是,只是我們存在的三維空間無法感知而已,而且能量的數量級我們根本無法想象,也無法利用,比如暗物質,也許就是很高維度空間的能量存在形式,我們知道他存在,卻至今無法感知無法利用。一旦我們掌握了利用更高維度空間的能量,也許我們就能扭曲空間,進行時空穿梭!


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