《時空波動論》第三章:時間的奧祕

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《時空波動論》 第三章:時間的奧秘

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◎愛因斯坦的科學

無論是涉及時空的狹義相對論還是涉及引力的廣義相對論,都精確描述了各種時空現象,讓人大開眼界。人類科學正是在相對論的推動下,開始了日新月異的火箭式發展。

由於受到當時落後的實驗條件所限,愛因斯坦不可能去深入這些離奇時空現象探討深藏之後的本質原因。這個重任,只能由後人來擔負。

狹義相對論認為,隨著運動速度的增加,物體的時間會變慢,體積會變小,質量會增加。對於時間變慢因子、長度縮短因子、質量增加因子,愛因斯坦用的都是洛倫茲變換。本文將會證明,這些結論有些需要糾正,有些時空觀念需要改變。

這些糾正無損相對論的偉大。沒有任何一個理論會是完美無瑕的。沒有一個理論能超脫時代不跟隨時代進步而發展創新。

在那個科學啟蒙時代,愛因斯坦能在牛頓經典力學的重重束縛下,革命性提出時空的新觀念,拋棄一直以來統治科學界的靜態時空觀點,是非常了不起的。他無愧於人類歷史上最偉大的科學家之一。只有經典力學王者牛頓可以與他相提並論。

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◎我愛我師,我更愛真理

我對愛因斯坦一向心懷敬意。所以,當我為了實現探索宇宙的夢想,不得不指出他的權威理論----相對論其實存在不足時,我的心情甚為不安,但真的別無選擇。

我愛我師,但我更愛真理。當年亞里士多德說出這句話後,改正了其老師柏拉圖的理論。柏拉圖仍然偉大。遙想當年,愛因斯坦尚一莘莘青年,風華正茂。牛頓力學王國一統天下三百年,被他一篇相對論攻破城池,風光不再,黯然收下王氣。但牛頓的偉名永垂青史,並不因其理論的侷限性而走下神壇。

因為,每個科學家及其提出的科學理論都有屬於他們的時代。一個科學理論,在屬於它們的時代能解釋當時的科學現象,就是不可磨滅的偉大。

時間在飛逝,時代在發展,科學必須要進步。

相對論已經統治科學界一百多年了。其權威性與正確性從來沒有被懷疑過。它同牛頓經典力學一樣,成為人類現代科學的基礎。

要實現時間旅行和宇宙遨遊的夢想,相對論是一道邁不過的關坎。相對論的重要推論就是:沒有物體的速度能達到光速;更沒有東西能以超光速飛行。當物體速度越大時,它的質量將越大。這個結論導致了人類再也不敢對宇宙遨遊存有幻想。既然速度越大,物體質量越大,那飛船永遠無法達到能夠遨遊宇宙的速度。即使想要到達最近的星系,都是不可能實現的。

不得不指出,這幾個著名的觀點都是值得商榷的。

相對論其正確性有一部分並沒有得到確定的實驗證明。科學界之所以對其所有結論都深信不疑,一是因為愛因斯坦實在非常的偉大,科學成就讓人難以望其項背,無法不讓人信服。二是因為在現代科技下,飛船速度無法達到能檢驗相對論結論的水平,並不能體會到飛船的加速難易是否隨著接近光速真的越來越難。所以,科學家們對相對論的結論一直深信不疑。這極大地妨礙了人類的飛天夢想,扼殺了人類對宇宙探索的信心。可以想象得出,在一個不為人知的角落,外星人正在嘲笑相對論,因為它誤導了地球人一個世紀。

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◎洛倫茲變換

荷蘭著名科學家洛倫茲是早在愛因斯坦還是青年小夥時,就獲得了諾貝爾物理學獎,所以,他無疑是愛因斯坦非常崇敬的前輩。愛因斯坦的相對論思想,一定程度上是受了他的啟發。洛倫茲在相對論發表之前就提出一項猜測,隨著運動速度的增加,物體的時間和長度會發生變化,相應地減小。但是他沒猜測這是因為物體高速運動中受到電磁壓縮力作用的緣故,沒有深入研究下去提出系統的理論。

受到邁克爾遜-莫雷實驗證實光速不變的啟示,再加上對洛倫茲猜測的深入探索,愛因斯坦革命性地提出了狹義相對論。在相對論裡,他之所以對洛倫茲變換情有獨鍾,除了因為對前輩的敬仰和感激,還有一個原因:洛倫茲變換能使任何速度之和在變換之後低於光速。這也是相對論的理論基礎所在。

時間因子、質量因子、尺度因子的洛倫茲變換是1/√1-V2/c2;速度相加因子的洛倫茲變換是(V1+V2)/(1+V1*V

2/C2) 。

愛因斯坦認為,一切涉及到時空速度的運算都應運用洛倫茲變換。

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◎在時空變換中使用洛倫茲變換而產生的謬誤

經過精心運算證明後,我開始對洛倫茲變換產生異議。說實話,我曾非常疑惑:愛因斯坦,多麼偉大的天才!怎麼會犯這種錯誤呢?肯定是我異想天開出了錯。

可是,經過一再的運算和驗證,我只能認為自已沒有錯。

舉個例子,來說明我對洛倫茲變換的異議產生緣由。

有兩艘飛船,反向運動,速度皆為0.9C ;地面靜止人員來測量這兩艘飛船的相對速度。運用洛倫茲變換,這個測量出的速度將為(V1+V2)/(1+V1*V2/C2)=0.9944*C 。

事實上,這個速度不可能小於C。

Tn時間內飛船1飛過的距離為0.9C*Tn

飛船2飛過的距離為0.9C*Tn

兩飛船是反向而行,故Tn時間後兩者相距1.8C*Tn

地面靜止人員算出這個速度為1.8C*Tn/Tn=1.8C。這個速度當然大於光速。

那麼,一艘飛船上的飛行員測量另一艘飛船的速度,會是什麼結果?會小於光速嗎?

一艘飛船上的飛行員開始測量另一艘飛船的速度V飛船測速。

飛船1所走路程L1=V1*Tn=0.9C*Tn

飛船2所走路程L2=V2*Tn=0.9C*Tn

Tn時間後兩船相距為L1+L2=1.8C*Tn

V飛船測速=(L1+L2)/Ts=1.8C*Tn/Ts

因為Ts=Tn*(1-V1/C)=0.1*Tn

V飛船測速=1.8C*Tn/0.1*Tn=18C

飛行員測出的這個速度是光速的18倍―――遠高於光速。

對於地面靜止人員而言,這兩艘飛船正在以超光速相互離去。這是毫無疑問的。因為一秒之後,兩飛船的距離為1.8C 。再除以時間,這個離開速度將是1.8C。而根據洛倫茲變換,無論任何速度相加,都不可能大於C。

在前文對光速恆定的多例證明中,之所以能夠得出正確結果,最主要原因在於,時間變化因子Ts=Tn*(1-V/C)使測量者的時間相應地改變,使他在距離由飛船靜止時的C*Tn變成飛船以V飛行時的(C-V)*Tn的同時,計算出的光速仍然是不變的C。

一旦用洛倫茲變換,時間變化因子成為1/√1-V2/C2;,這時飛行員計算出的光速是:

(C-V)*Tn/[1/√1-V2/C2;]*Tn=(C-V)/[1/√1-V2C2; ],

這個值明顯不等於C。相對論也就推翻了自已的光速恆定的理論基礎。

可見,洛倫茲變換絕不適用於相對論。不能作為變化因子加以運用。

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◎沒有速度能快過光速嗎?

沒有速度能快過光速嗎?這個結論是值得探討的。

在一個速度為0.9C的飛船裡,飛行員同向打出一顆速度為0.2C的子彈。在飛船上測量子彈的速度。

同樣,飛行員是根據Ts時間後子彈距離飛船的多遠,來確定子彈的相對速度。毫無疑問,如果飛船足夠長,剛好6萬公里,飛行員在手錶過了一秒鐘之後,會看到子彈在飛船前部打出一個彈孔。

V子彈飛船測=L/Ts=0.2C*Ts/Ts=0.2C。 飛行員會認為這顆子彈速度是0.2C

地面上的靜止的人來測量這顆子彈,同樣是根據Tn時間後子彈相對自已的距離增加多遠和時間來確定子彈速度。這個距離將包括飛船的位移和子彈的位移。是0.9C*Tn+0.2C*Tn=1.1C*Tn

V子彈地面測=L/Tn=1.1C*Tn/Tn=1.1C

也就是說,對於地面靜止的人而言,子彈的速度將達到1.1C。是超過光速的。這也才是合理的結果。

因為,沒有什麼能阻礙這顆子彈的速度的超過光速。看了後文後大家將會明白,質量並不隨著速度增加而增加,而是恰恰相反,隨著速度增加而減小。所以質量增加導致加速困難速度存在光速上限的理由已經不存在了。光線是電磁波,需要依靠宇宙輻射場來加速,所以速度有一個上限,無法超過宇宙輻射的速度。但子彈不是電磁波,靠的是火藥爆發力來加速。宇宙輻射場的光速上限不能對它產生限制。

事實證明,可以有速度能超過光速。

相對論的侷限性,正在逐漸體現出來。為了科學的進步,為了人類的飛天夢想,現在是到了打破桎梏束縛,改變科學觀念的時候了。

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◎飛船的4種時間

飛船的時間可以分為4種:

1、飛船靜止時的時間T靜。

2、飛船飛行時,飛行員自測的飛船飛行時間T內測。飛船內,由於時間波的相對流動速度減小,如果飛船後艙到前艙的距離是30萬公里,時間波從後艙到達前艙,飛行員計數為飛行了一秒鐘,這個時間大於T靜。

3、飛船飛行時,地面靜止人員測量飛船的飛行時間T地測。如果飛船內部只過了一秒鐘,地面靜止人員的時間計數將遠大於一秒。地面與飛船同時發出一束時間波,地面人員用望遠鏡來觀察飛船裡那束時間波,當那束時間波到達飛船前艙時,這時飛船剛好過去一秒鐘。地面人員立即測量地面時間波走過的距離。由於這兩束時間波的相對速度不一樣,飛船裡那束時間波相對於飛船的速度為C-V,地面時間波速度為C。所以在特定時間內,所走過的路程不同。飛船內時間波在飛船內走了30萬公里,此時地面時間波將走了數百萬公里。地面人員由此認為時間已經過去了好幾分鐘。可見,地面靜止人員測量飛船的飛行時間T地測>T內測。

4、飛船所經歷的宇宙時間。宇宙時間含義:飛船飛行的真實時間長度。這個時間不同於飛行員的自測時間。飛行員自認只過了一天時間,可同時宇宙很可能已經過去了數百年時間。宇宙時間在長度上等於地面靜止人員測量飛船的飛行時間T地測。因為在這兩個參照系上,時間波的速度都是光速。

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◎時間旅行的科學假想

現在開始,可以理解令人激動的時間旅行了。時間旅行曾是人類多年的夢想。但爭論非常大。很多科學家認為時間旅行是不可能實現的,對其嗤之以鼻。也有科學家一直堅持時間旅行夢想,設想出種種奇特的招數,想要實現它。可是,製造時間機器的想法,就象是永動機一樣,從來也沒有實現過。

科學家們提出的時間旅行設想真的不少。

愛因斯坦在廣義相對論裡提出,時空由於質能的存在而彎曲。通過在彎曲的時空中找到一個捷徑,有可能進行時間旅行,回到過去。

劍橋大學宇宙學家霍金很看好蟲洞。蟲洞是一個形象的比喻。一個蘋果上,一個蟲的蛀洞將蘋果的不同地方連接了起來。生活在蘋果一面的生物,通過蟲洞就可以取捷徑到達另一面,縮短了需要旅行的距離。

霍金年輕時患上了罕見的帕金森絕症,全身癱瘓,只有大腦可以思考,眼皮可以眨動。換作別人,早就崩潰了。他卻頑強地生存下來,還成為宇宙物理學界的權威人物。他寫作的《時間簡史》成為轟動一時的暢銷書。

霍金在黑洞領域取得了相當好的研究成果,得出黑洞不黑,一直在向外發出輻射熱能的結論。他更提出,黑洞會成為時間旅行的通道。人們通過黑洞,就可以到達另外一個時空。

只是,黑洞能否成為到達另一時空的時間通道,科學界普遍抱有疑慮,不敢苟同。黑洞太可怕了,引力超強,只要接近其視界(可以看見的範圍),別說宇宙飛船,就是光線也逃不出來,直接就落入黑洞的無底洞中,被引力扯成碎片。還談什麼時間旅行?

物理學家戈特提出了宇宙弦假說。認為宇宙裡有兩根宇宙弦,它們產生於宇宙大爆炸的那一刻。通過它們也許就可以進行時間旅行。

有科學家提出,只要擁有了負能量,就能夠進行時間旅行。可我們這個宇宙裡基本上都是正能量。負能量少之又少,無從尋找。

又有科學家提出,宇宙就象是一個旋轉著的柱子。從一端出發,將會轉回到出發時的時空點,也就是回到了出發的那一刻。這樣就能進行時間旅行。可這仍然只是假說,具體實現,不知該如何?

科學界一直沒能提出時間旅行的可行方法。

時間旅行,所以成為科幻小說家們放飛想象力的舞臺。似乎也成了他們的專利。

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◎時間的本質奧秘

在認清時間的本質之前,是不可能進行時間旅行的。

所以那時時間旅行設想,只能成為想象,無法成為現實。

現在可以揭曉時間的本質了。

時間的速度為光速,所有電磁波的速度都是光速。

這背後,一定是有深刻原因與聯繫的。

這個原因在於,時間和電磁波一樣,都是被宇宙輻射電磁場所加速所控制的。本質上一樣。所以,它們都表現出一個特徵:無質量,速度都是光速C。宇宙輻射電磁場則是來源於宇宙初始的大爆炸,從而使電磁輻射瀰漫於整個宇宙,形成一個宇宙電磁場。充滿其中的宇宙輻射力就象是大海中無處不在的旋風一樣,給任何電磁波加速,使它們達到光速。

可以看出,時間,其實是一種電磁波。

關鍵論點:時間的本質―――時間是以光速運行的具有唯一特定頻率的電磁波。

時間是一種感覺,是我們等待過多久的一個量度。它怎麼跟電磁波聯繫起來了呢?

這確實很難理解。要想進行這個觀念轉變並不容易。

可以這麼看:時間是這樣一種東西,讓我們可以感覺到等待。正如理查德.費曼所說,重要的不是我們如何定義時間,而是如何去測量它。測量的方法是利用一種有周期性規律性一再會發生的事,如一晝夜,但每天的時間並不是嚴格的相同。夏天時白天就比冬天的白天長。我們還可以用沙漏來計時,後來發展到用鐘擺。

但我們有另一種更加精確的計時方式。雖然它看起來挺麻煩。科學家用光飛行過一定的距離來定義時間,比如光飛過一個普朗克長度所用的時間,定義為普朗克時間10-43s。這是最短的一個時間單位。其實,這種定義時間的方式,才真正接近了時間的本質。

時間只要流動起來,就會發出一種電磁波——時間波,通過時間波,我們可以對時間的長短進行量度。時間讓我們感覺得到等待,時間電磁波則讓我們可以對這個等待的長短進行測量。1秒鐘的定義是:時間電磁波飛行到前方距自已30萬公里遠時所需要的時間。任何一個人,無論他是否在運動,都實質上是以這個方式在確定自已的時間計數。其手中的計時器,也是以這種方式在計時。

在宇宙創始之初,由於時間並沒有流動,所以如果有一個人乘坐時光機器飛到創世之初,他是無法等待的。我們能夠用一個計時器來計數,看看我們等了多久,如果時間長了還會覺得厭煩。但創世之初的空間裡,那個人的手錶是不會轉動的。他也不會覺得自已在等待。不過這種狀態不會很長,立刻就會因為真空的能量起伏,能量被創造出來,時間就可以流動了。這是時間電磁波就開始象是一個光源一樣,開始發射。也就是說,並不是時間電磁波讓我們感覺到了等待時間的長短,可以去等待一件事。時間電磁波並沒有這個功能。它只是一種量度計。我們可以通過時間電磁波來量度已經等待了多長時間。根據就是從某一個時間點開始,時間電磁波前進到離我們多遠的距離,再用這個距離來除去光速,我們就明白從那個時間點開始過去了多長時間。只要時間開始流逝,就一定會發射出時間波。我們就可以利用時間波來測量時間的多少。時間波波源就象是一盞神奇的燈,只要被能量點燃,就永不熄滅,一刻不停地向外散射出光芒。所以時間是有能量的。這個宇宙的所有能量,就是時間波波源這盞電磁燈積聚出來的。經過漫長的發射,其電磁能量逐漸積累,十萬億年後旋轉壓縮為一個無限高溫與密度的奇點,經過一次大爆炸終於形成了我們現在的宇宙。

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◎一沙一世界的根源就是時間

佛教認為,一粒沙子裡面就有一個世界。這是有道理的。事實上,每一個基本粒子,如電子,中子或質子裡都會有一個宇宙。我們這個浩翰無涯的廣闊宇宙,其實不過是處在另一個宇宙裡的一個微不足道的基本粒子中。

為什麼會這樣?原因很簡單,一切都是因為時間的作用。

每一個基本粒子,無限倍放大,可以觀察到其內部至少有一些空間是空的,這個空間由於被基本粒子牢牢包起來,不受到外界的干擾,所以形成了一個獨立的空間。內部都會因為不確定性原理產生的正負能量粒子激發時間的流動。時間一旦流動,就不會停止,能量一直聚積,直到億萬年後能量旋轉為一個奇點。奇點產生大爆炸而產生一個宇宙。這樣每個基本粒子內部都會因為奇點爆炸而產生多個宇宙。其中總會有一些宇宙是可以產生生命的。

我們這個宇宙存在的時間是140億年,奇點要產生,至少需要億萬年的時間,那基本粒子的內部空間應該還沒有達到足夠的能量來產生奇點吧?其實不是。因為不同的空間,時間的量度是完全不一樣的。光速飛船裡的一秒鐘,相當於靜止時空裡的成百上千萬年。我們這個空間的一秒鐘,其實就相當於基本粒子內部的百萬年。所以基本粒子是有足夠的時間來產生奇點的。

基本粒子具有很強的穩定性,幾十億年都不會衰變。所以基本粒子裡面的宇宙也很穩定。但基本粒子內部的宇宙又並不十分的安全。比如將鐵塊加熱到上千度,鐵原子基本粒子內部的宇宙也會被加熱到上千度,對這個宇宙的生命而言,無疑是滅頂之災。很可能一瞬間生命就全部滅絕了。可見生命是多麼脆弱。我們這個宇宙,千萬不要是即將被放進熔爐的鐵原子,否則人類文明就會滅絕了。不過一個宇宙能夠進化到產生智慧生命,就說明這個包含著這個宇宙的基本粒子穩定地處於一個溫度恆定的很安全的地方。所以我們還是不用太過於擔心。

對基本粒子宇宙最徹底的滅絕,就是大型強子對撞機。將質子加速到接近光速後相互碰撞,質子立刻被打成粉碎。可以想象,組成質子的夸克內部的宇宙也在一瞬間煙消雲散,徹底毀滅。

既然每一個基本粒子內部都有一個宇宙,那這個小宇宙的質量最初是0,後來在經歷大爆炸後成為一個宇宙,其質量非常巨大。這個基本粒子的質量當然在內部宇宙形成之後與形成之前相比會得到可觀的增加。那為什麼我們從來沒有發生基本粒子的質量會因此而發生變化呢?

這是因為基本粒子內部的空間相對於基本粒子的體積而言是非常小的,基本粒子的密度都是非常驚人的。眾所周知,中子星全部由中子組成,一小勺子中子星的物質就有幾十億噸重。所以如此巨大的密度,那麼其內部一點點空間從無到有的變化,增加的質量相對於基本粒子原本的質量而言是可以忽略不計的。一個大鐵球,只有中心有一點點的空。那麼如果把這點空間填滿物質的話,那對其質量的影響是可以忽略的。

基本粒子的內部是有空間的,這可以從中子星演變為黑洞的過程來加以證實。中子星全部由基本粒子中子組成。其密度極高,一小勺的中子星就重達幾十億噸。可即便如此,中子星仍然並非星體壓縮的極限。在重力的壓縮下,大質量的中子星會繼續被擠壓,中子會被壓成粉碎,體積進一步減小。這個星體就變成了黑洞。黑洞的密度比中子星更大。這說明組成中子的夸克內度必定是有空洞的。否則中子即便被壓碎,其體積也不會減小。比如把一個實心鐵球打碎再壓成鐵球,其體積絕不會縮小。

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◎時間旅行

現在開始激動人心的時間旅行。

認清了時間的本質奧秘,時間旅行就呼之欲出了。

定義Ts為飛船內自測的時間,由於運動中的飛船處於高速時空,其時間波的運動速度同靜止時空不同,故稱Ts為特異時間自計數。

定義Tn為靜止時空的時間。這是地面靜止的人所測出的正常時間。

根據公式Ts=Tn*(C-V)/C=Tn*(1-V/C)

當V=0時,Ts=Tn。當V=C為光速時,Ts=0,意味著此時飛船的時間停止運行。即便是地面靜止時間已過去幾千萬年,飛船內飛行員仍只感受到只過了非常短暫的一瞬間。這就意味著飛船在一瞬間就可以來到地球的幾千萬年後。到未來旅行,正是通過這種高速運動方式達到的。

當V大於C時,飛船的速度超過了時間波的速度。現在是2010年,時間列車上2000年時空的車廂已經以光速遠離我們10年,如今正在前方離我們10光年之遠的地方。如果飛船速度超過光速,則必然能輕鬆追趕上2000年的時空車廂,也就是飛船回到了過去。用這種方法,我們可以回到幾十年前的過去時空,亦能回到幾萬年前甚至億萬年前的過去時空。

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◎總結時間旅行與飛船速度的關係

若飛行員乘著速度為V的飛船在太空飛行,就處於特異時空裡。

1、 V>C時,特異時間速度Vst〈0,Ts〈0,時空倒流。飛行員一天後出飛船一看,發現外面的世界已經到了古代。甚至恐龍時代。可怕的霸王龍正在不遠處張牙舞爪。

2、 V=C時,特異時間速度Vst=0,Ts=0,時間停止。飛行員只感覺過了一秒鐘不到的一瞬。一口茶含在嘴裡沒嚥下呢。出飛船一看,呵,現在外面的世界已經是公元三千萬年。地球已經變化太大,人類科技已經相當的發達。真是太棒了。人類也進化得有些面目全非。眼睛和腦袋越來越大,鼻子和嘴巴、耳朵越來越小。跟外星人有些相似了。這就是去未來的旅行。

3、 V〈C時,特異時間速度Vst〈C,Ts〈Tn,時間變慢。飛行員在飛船裡過了一年後,出來一看,地球已經是公元三千五百年。來到未來時空了。

4、 V=0時,特異時間速度Vst=C,Ts=Tn,時間不變。一切正常。

在飛船裡,飛行員無法感受到時間快慢變化。在飛船內測光線運動速度,測出的結果永遠都是C。如果來測時間波速度,同樣永遠都是C。在運動中的飛船,自成一個特異時空世界。時間在我看來是一直很正常地流逝著。跟外面靜止的人一樣,我和他們對時間流逝快慢的感受完全一致,毫無差別。這,代表了一種對稱性:無論座標系如何改變,物理定律不變。無論運動速度多快,處於運動系統之中將會看到物理定律一樣的效果。這也是相對論開篇明義的觀點。

所以,不用擔心宇宙遨遊的時間漫長了。因為,在光速飛船裡,你隨飛船穿越了幾千萬光年,地球已過去了幾千萬光年,但你只感覺到只到了不到一秒鐘時間,一眨眼的功夫,你就穿梭出了銀河系,到達距地球數千萬光年的星系。根本不會出現人們所擔心的無聊煩悶,也完全不用擔心生命不夠,得考慮在飛船裡生後代由後代完成星際飛行的使命。

當然,飛船不能一直老是在宇宙中飛不回來。要想回到地球的過去未來時空,就需要讓飛船建立一個返回機制。先計算需要飛行的時間,飛到一定時候,再掉頭飛回地球,剛好能趕上進入自已想要探險的時代。以光速C飛行進入未來,其計算是很簡單的。想進入公元一萬零十年,10010-2010=8000,8000/2=4000。先飛到距離地球4000光年處,再折頭飛回地球,飛船飛行了8000年,已進入8000年前的時空,這時地球剛好處於公元10010年時空。

要回到過去時空,稍微複雜一點。

現在是宇宙時間公元2010年。我駕駛飛船以大於光速C的速度V飛行。想回到N年前的過去。怎麼辦?

因為Ts=Tn*(1-V/C)

先飛離地球,到某光年遠處,再飛回地球。往返程兩段,各進行N/2年的時空穿梭。由於是回到過去,N/2需取負值。

Ts=-N/2=-Tn*(1-V/C)

可得Tn=N*C/(2*(C-V))=C*N/(2*(V-C))

公式6:Tn=C*N/(2*(V-C))

V為飛船的速度,N為想回到過去的年份為N年前。即可記算出需旅行到多少光年處時再返回地球。

例如,當以V=3C飛行時,想回到1000年前,也就是公元1010年的北宋時期。Tn=1000*C/((3C-C))=250年。我需要以三倍光速飛行250年,到達離於球250光年遠的地方,再掉頭以同樣速度飛回地球,就能回到1000年前的北宋時代。

由於在飛船內是“負時間”,飛行員是感覺不到時間流逝的。以超光速飛行幾百年,飛行員只會覺得是一眨眼的功夫。

時間旅行,就是這樣實現的。

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◎紅移

1929年,哈勃在觀測宇宙時,發現幾乎所有河外星系的恆星光線都表現出紅移的現象,波長變長,頻率下降。他聯想起多普勒效應,這很象是正在遠離我們的聲音,會越來越微弱,頻率越來越低。所以他得出結論:宇宙正在膨脹。他還發現,距離地球越遠的恆星,紅移量越大,這顯示其遠離地球的速度也越大。

宇宙正在加速膨脹,這是一個事實。但並不能由紅移來推斷,只能由光線的速度下降來推斷。

一束光線在傳播過程中能量必然是逐漸衰減的。宇宙微波輻射,就源自宇宙大爆炸形成的電磁輻射在百億年中不斷的衰減而形成。光量子的能量衰減未必都是與光源的遠離有關,光量子在傳播途中損失能量,同樣會降低頻率,也只能體現出降低頻率。光線就會因此表現出紅移。那麼為什麼天文學家一致認為,紅移代表著恆星遠離地球呢?

這其實是一個歪打正著。紅移(光頻率降低)原本並不能作為恆星遠離地球的證據,距離越遠,光線產生越大的紅移也是一種現實,就象是水波傳得越遠波長就越大一樣。但由於紅移的真正原因有兩個,首先是光線速度的降低,其次是光線光量子能量由於遠距離傳送而不斷衰減導致光頻率下降,波長變長。所以紅移可以推導出恆星在遠離地球,距離地球越遠紅移越大也可以推導出宇宙正在加速膨脹。

前文已經證明出下面的重要結論。

光源的運動同光線速度的關係:1、光源發出同向光,光線速度為光速C,不受光源運動影響。

2、光源發出逆向光,光線速度為C-2V,受光源運動速度影響。

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◎多普勒效應

人們都有過體驗。一輛火車,遠離你時,你會覺得它的汽笛聲越來越弱;因為火車在發出一個波形後,再發下一個波形時,運動到更遠處。這時發出的波形與上一個波形之間距離加大,這相當於波長增加。單位時間內,傾聽者接收到的聲波總長不變,將接收到更少的波數。這說明接收到的聲波頻率下降,當然就會覺得汽笛聲變弱了。而此火車向你開過來時,你會覺得它的汽笛聲越來越強。原理同上,由於波形之間的距離減小,波長減少,單位時間內觀察者將接收到更多的波數。這就是多普勒效應。

光線也會有多普勒效應。當光源向著觀察者運動時,每個波形之間的距離減小。觀察者在單位時間內將會接收到更多的波數,波長減小。由於光速不變,所以,觀察者會認為這束光線的頻率增加,也就是發生了藍移。

當光源遠離觀察者以V運動時,每個波形之間的距離增加,波長增加。這段光線的速度是低於光速C的。觀察者在單位時間內接收到更少的波數。如果他誤認為這段光線的速度仍然是C,那麼他會認為光線的波長增加,頻率減小。發生紅移。他根據這個數據算出一個紅移量。如果他明白這段光線的速度已經低於C,降為C-2V,那麼他會發現,以前算的紅移量都是錯誤的,誤差太大。因為那時他還不知道光線的速度已經下降,這個下降已經會導致一部分紅移(低於光速的光線,看起來更象是向紅外移動,因為能量降低,頻率下降的緣故)。只有知道真相後,他才能將這部分因為光線速度下降而導致的紅移與多普勒效應導致的紅移區別開。

光線的運動,與聲音不同,具有自已的特性。

光源以低於半光速遠離觀察者時,他能看到這個光源射出的光線,但這束光速度等於 C-2V ,比光速要慢。它已經不是人們所熟悉的以30萬公里每秒前進的光了。

光源以一半光速遠離觀察者時,他會看到光線停在一個地方一動不動,既不前進也不後退。

如果光源以光速遠離靜止觀察者時,觀察者是不會看到光源發出的光的。此時不僅光源正以光速遠離觀察者,其發出的光線其實也正以光速遠離觀察者―――這束光線本來是由光源向左發出,結果光線是向右以光速前進。

每一顆恆星發出的光線,到達地球后,會呈現出一定形式的光譜。根據這個光譜的色彩,可以分析出恆星的化學成份。如,納原子會發出黃色光,如果恆星光線有黃色,則可以判斷出它含有鈉。而且,因為光線在經過某種原子時,會被這個原子吸收特定頻率的光線,從而在光譜上出現黑線。根據特定光譜線,可以更準確地得到恆星的成份。所以,恆星光線的光譜,是天文學家研究的重點。很多的宇宙奧秘,要想得到揭示,在到達遙遠的恆星之前,希望就只能放在對其光譜的研究上。

哈勃發現,宇宙天體的光譜出現紅移現象。本來,光線是可見光,從波長380納米到780納米。波長短於380納米的光,是紫外線;波長長於780納米的光,是紅外線。紅移,是指單位時間內接收到的光波波數減少,頻率降低。由於光速不變,這必然意味著光線的波長增加了,大於780納米。這是紅外線所具有的性質。這讓哈勃想起了多普勒效應。從而得出了一個結論-----宇宙在膨脹。

他認為,恆星光線之所以呈現出紅外線的性質,是因為波長變長,導致地面人員單位時間內接收到的光波數變少,故頻率變小。由多普勒效應的解釋可以推論得出:恆星正在遠離地球。

哈勃定律的公式:V=Hr。H為哈勃常數,通常取值為71 (單位為km/s*MPC ;1MPC為326萬光年)。V為恆星的運動速度。r為恆星到地球的距離。r越大,V越大。

哈勃的推論並沒有錯―――宇宙確實在膨脹。但他忽略了一點―――遠離地球的恆星,發出的光線速度將減小。

這不能怪他,因為,相對論影響如此深遠,無人會懷疑相對論作出的結論----無論光源如何運動,發出的光線速度都是光速。

哈勃當然會認為,在地球上接收到的恆星光線速度都是光速C。所以他將由於光線產生的紅移全部歸因於由於遠離運動而導致的光線波長的增加,使地面接收者接收到的波數下降,頻率降低。這是典型的紅移現象。

現在,已經證明,以速度V遠離觀察者的光源,發出的光,其速度會隨著光源遠離速度而變化。所以,哈勃定律的侷限性已經顯現,用它來計算恆星的距離,將有不小的誤差。宇宙的大小、壽命,恆星的距離,這些值的改變已勢在必行。

當恆星以V遠離地球時,地球接收到的恆星光線,速度已非光速C,而是C-2V。速度小於光速的光線,其特性將呈現出紅外線性質。因為其速度U=C-2V=波長γ*頻率f。當速度U下降,必然導致波長γ或頻率f的下降。波長一般保持不變,故光線速度的減小,其結果就是頻率f的降低。頻率下降,使光量子的能量下降,與紅外線等低頻電磁波相似。光線看起來是發生了“紅移”。

可以清楚地看到,由於恆星的退行,多普勒效應加上光線速度的下降,使地球上接收到的光波總數將減小。相同時間內,接收的整波個數將下降,這就是紅移的原因。

恆星退行時,發出的光線由於速度下降,長距離傳播時的能量衰減,在頻率上會下降為低頻的紅外甚至微波輻射。這樣形成的紅移效果非常明顯。所以,即使1929年科學觀測儀器並不先進,哈勃還是順利地發現了“紅移”現象。

在忽略掉由於光線速度低於光速而產生的紅移後,哈勃計算出來的宇宙膨脹速度、星系遠離速度都比實際情況快出許多。哈勃再根據宇宙空間的理論直徑,根計算出的宇宙壽命,只有70億――100億年。這不僅小於大爆炸論推測的137億年,甚至小於銀河系的壽命。

如果宇宙壽命為137億年,以這個膨脹速度,宇宙空間直徑將遠超過現有的估測。其間的矛盾,讓科學家無法解決。

現在,矛盾解決了。宇宙膨脹的速度並沒有那麼快。這將給智慧生命帶來福音。

根據哈勃紅移的計算結果,科學家認為,宇宙在一千億年以內將陷入絕對零度的寒冷和寂寞,生命將無法存在。現在,這個時間可以大大增加了。據我估測,兩千億年以內,宇宙都將會適合生命的存在。而我們這個宇宙的空間並不是無限的,很可能只是處於一個基本粒子內部的空間裡。所以宇宙不可能永遠無限地膨脹下去,遲早會越到一個邊界,觸及基本粒子的實體部分。宇宙將從此有一個固定大小。只是無法確定這會是多久之後的事。也許會是幾百億年,也可能是幾千億年後整個宇宙沉寂消失了也沒有觸及到這個邊界。正因為宇宙膨脹的速度沒有預計的那麼快,那宇宙生命可以多存在一倍的時間,卻也要多花一倍的時間來找到這個邊界。最好的結果是,在人類因為宇宙的寒冷而消失之前,恰好宇宙膨脹到這個邊界,從此停止膨脹。從此生命才算是安全的,不會因為寒冷而毀滅。不過宇宙生命的最低生存時間增加一倍,無論如何都是值得慶幸的事情。

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◎藍移

光線會發生紅移,同樣,也會有藍移現象。

天文學家進行天文觀測發現,藍移現象很少見,絕大部分恆星的光譜都是紅移。但也有個別的恆星發生藍移。它們都位於銀河系內,天文學家認為,它們在相對運動中向著太陽系運動。

前文已經得出結論:光源靜止,觀測者以V向光源運動時,他測出的光線速度為[C*(C+V)]/(C-V);光線相對於他的運動速度為C+V。

由於光線相對於觀察者的速度為C+V,在Tn時間內,到達觀測者的光波總長度為(C+V)*Tn,觀測者接受到的整波個數為(C+V)*Tn/波長λ,此時觀測者時間過去Ts。頻率為[(C+V)*Tn/波長λ]/Ts=(C/λ)*[(C+V)/(C-V)];C/λ就是光線的原頻率。可見,新頻率要大於原頻率,這段光線頻率上升。如果觀測者誤以為這段光線的速度為光速C,他會將接受到整波個數的增加歸因於波長的減少(事實上光線波長沒有變化,變化的是光線速度)。所以他會看到光線藍移現象。

事實上,他接受到整波個數增加的原因,在於光線相對於他的飛行速度增加,使他單位時間內接收到了更多的整數波。是速度增加,導致頻率增加。

如果恆星向著地球運動,而地球保持靜止,恆星所發光線的速度是光速C,不隨著恆星的速度而改變。但由於多普勒效應,這段光線會發生藍移。

當恆星向著地球運動,地球同時也向著恆星運動,兩顆星球相對運動,同樣會發生藍移。

還有一種情況,可以發生藍移現象。

前文已經證明,光源以V遠離觀測者,觀測者靜止,他測出的光線速度為C-2V,光線相對觀測者的飛行速度為C-2V。觀測者以V1去追趕這個光源,光線相對速度變為C-2V+V1。在Tn時間內,觀測者接受到的整波個數為(C-2V+V1)*Tn/波長λ。此時觀測者時間過去Ts。頻率為[(C-2V+V1)*Tn/波長λ]/Ts=(C/λ)*[(C-2V+V1)/(C-V1)];當(C-2V+V1)/(C-V1)=1時,V1=V,頻率不變。也就是說,當觀測者與光源同向同速運動時,觀測者測出光線的頻率與波長都不會變。此時,光線相對於觀測者速度為C-V,觀測者測出的光線速度為波長λ*頻率f,由於波長與頻率都不變,所以這個測得的光線速度為光速C。這是一個非常合理的結果,觀測者與光源同向同速運動,相當於兩者之間沒有相對速度,處於靜止狀態。所以測量者測量的光源的光線速度,必然是光速C。這個結果,也證實了筆者結論的可靠性,絕非臆測,而是根據嚴密的公式推理而成。

當觀測者運動速度大於光源退行速V時,光線相對速度大於C,觀測者就會發現光線頻率增加。如果他誤認為光速不變,波長λ*頻率f原本大於C,現須讓其乘積減小為C,由於頻率實際上是增加的,光子能量變強容易測出,不會出錯,就必然會得出波長減小的結論,從而認為發生藍移。

可見,當恆星遠離地球的速度小於地球靠近它的速度時,V恆星

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◎夜空

每到夜晚,仰望星空,人們看到的都是一片漆黑。除了月亮、一些閃爍的星星,夜空基本是黑暗的。

人們對此已習以為常,從來沒有覺得有什麼不妥。夜晚嘛,天空當然是黑暗的。等白天太陽出來了,天空才能變亮。

可是,仔細一想,還是會發現一此不妥。

因為,天空佈滿了繁星。僅僅銀河系,就有超過兩千億顆恆星,無時無刻不再釋放著光和熱。還有那麼多的河外星系,數量達到數千億個,每個星系都不比銀河系遜色。這麼多的恆星,難道不能讓夜空變得明亮起來嗎?

你會說,因為那些恆星距離地球太遠,所以發出的光線亮度太弱,無法照亮夜空。須知,在地球上看到的恆星亮度同恆星到地球距離的平方成反比。

可是,它們距離雖遠,數量卻多。不是象太陽一樣以質取勝,它們是以量取勝。幾千幾萬億顆的恆星,每顆都貢獻出一點微弱的光芒,也足以將夜空點亮吧?宇宙空間是無限的,恆星是無限多的。其數目同距離的平方成正比。以地球為球心,這個空間半徑越大,裡面所包括的恆星數目就呈幾何級數地增加。這個增加值,理論上,剛好可以抵消掉由於距離增加而使恆星亮度產生的下降。

就象是蠟燭光雖然越來越遠,越來越弱,可數目越來越多,將每一個空間都塞滿。難道這個空間不應該變得明亮嗎?

夜空何以無法明亮?曾經讓不少科學家難以解釋。

科幻小說家愛·倫坡無意中在一篇小說中說出了原因:夜空之所以黑暗,可能原因是遙遠的恆星光線還沒有到達地球吧。

這的確是一個原因。宇宙如此之大之闊,許多恆星距離地球太過遙遠,達百億光年,它們的光線,還完全沒有到達地球。但,這個原因並非主要原因。如果只是這個原因的話,夜空肯定會有足夠的恆星光線來照亮它。

真正的原因,是因為高速遠離地球的恆星,發出的光線,壓根就不會射向地球。這些光線,可能會停在原地不動,甚至會遠離地球而去。更多的情況是,這些光線以很低的速度向地球前進,地球觀測者要看到這些光線,將是無數年以後的事了。

因為,由於宇宙在加速膨脹,離地球越遠的恆星,遠離地球的速度就越快。高速遠離地球的恆星,其發出的光線速度為C-2V,當V增加時,光線速度會顯著減小。直到停止不動,甚至會倒射而回,不再向地球射出。這類恆星並不在少數。

還有另一個重要原因。從遙遠恆星發出的光線,經過數十億光年的距離,到達地球時,將不再是可以被肉眼觀察到的可見電磁波。眾所周知,宇宙大爆炸產生的巨大輻射,經過一百多億年的擴散後,不斷紅移,頻率逐漸下降,已經成為微波輻射,無法被肉眼所看到。恆星發射出的光線,在數十億年的傳播中,也會不斷紅移,波長越來越長。到達地球時,將不再是可見光。而我們的肉眼,只能觀察到一段波長分佈範圍為390~780納米的電磁波。

我們肉眼所能看到的恆星,都是銀河系內部的,距離還必須在一萬光年以內,太遠了還很難看得清,光線太弱。這種弱度是可以理解的。以太陽為例,我們認為它是那麼燦爛,可一旦距離超出一百光年,那太陽就變成一個小光點。

太陽的輻射功率是,峰值波長大約502nm。太陽每秒輻射出的光子大約是1045個的量級。在100億光年遠處,單位面積上多久能接收到一個來自太陽的光子呢?以100億光年為半徑的球殼面積大約是1053m2

也就是說,不考慮途中的損耗,100億光年遠處,每平方米的面積上大約每108秒就能接收到一個來自太陽的光子了。108秒也就是三年多時間。可想而知,那是多麼的黯淡無光。我們的眼睛怎麼可能看到這樣的光線呢?更何況,經過100億年的漫長傳播,這束光線早已紅移成為無法被眼睛看到的微波乃至短波。

除此之外,眼睛就只能看到仙女座、大小麥哲倫星系這幾個星系。而且,這幾個星系在我們看來只相當於一小團光點而已,與一顆普通星星差不太多。

所以,在我們眼裡,夜空始終都是黑暗的。

可以得出結論:天文學家通過望遠鏡看到的宇宙,其實,只是宇宙的一小部分。因為,有許多的遙遠恆星,其緩慢的光線並未到達地球。還有不少遙遠恆星,其光線永遠也不會到達地球。

這個宇宙到底有多大?看來,不是那麼容易測量出來了。但是,絕對會遠遠大於目前科學們的判斷――直徑300億光年。

這一點最近已經得到天文學家證實。一直以來天文學家都認為宇宙含有大約一千億個星系。現在他們改變了觀點,認為宇宙比先前預測的要大二十倍,至少有2萬億個星系。

宇宙,比我們想象得要大得多,要有趣得多。

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◎類星體之謎

對於天文學家而言,類星體的存在,是一個非常大的謎團。

1950年,天文學家發現了這樣一種星體:其體積不超過太陽系,其亮度卻超過了銀河系的一千倍。功率為銀河系的1億倍。其發出的光線顯示出巨大的紅移,表明這種星體正在以非常高的速度遠離地球。根據哈勃紅移原理,離得越遠,離開速度越快。距離與遠離速度成正比。所以,這些星體距離地球的距離將達到幾十億光年。有的甚至達到上百億光年。

已發現的類星體裡,有近10個紅移值Z大於4,紅移最大的PC1247+3406星體,紅移值Z為4.897。紅移值Z=△λ/λ 是波長的增加值與波長的比值。紅移值越大,波長的增加值就越大。紅移值達到4,表明波長增加值是原波長的4倍。這種紅移,表明類星體退行的速度非常快。根據哈勃定理的計算結果,類星體的距離必定非常遙遠。根據精確計算,可以知道,這種星體的體積並不大,只跟太陽系相當。

科學家始終無法想象出這樣的恆星:那麼小,卻能發出那麼大的能量。它們的能量從哪兒來呢?僅僅通過核聚變,是不可能提供這麼高能量的。這就是“類星體能源之謎”。有科學家認為,類星體內部是一個大黑洞。黑洞通過吞沒物質來噴發高能量。但即使是黑洞能噴發高能量,也遠無法達到類星體這種規模。何況黑洞對物質和能量向來是只進不出的。

在明白光線紅移的多種原因後,就可以揭開類星體的秘密了。

光線產生巨大的紅移,被認為是光源在飛速離開地球。這原本沒錯。只是,在忽略掉由於光線速度變化而產生的紅移效應後,計算出來的星體距離將十分遙遠,動輒達到上百億光年。這才產生了類星體的不解之謎。

其實,類星體沒有那麼神秘。它沒有發出過那麼大的能量。

只因,它距離地球並不是那麼遙遠。由於哈勃紅移理論的侷限性,大為高估了它們與地球的距離。

天文學家之所以認為類星體發出的能量相當於一千億個銀河系,是結合其亮度和距離算出的結果。本來類星體的亮度和銀河系某顆亮星不相上下,只是由於其紅移巨大,從而認為其距離地球非常遙遠。恆星的亮度同觀察者的距離平方成反比。一顆恆星,離地球遠一倍,其亮度將減小4倍。兩顆恆星如果地面觀察亮度相同,兩星距離地球的距離相差一倍,那更遠的那顆恆星亮度將是較近顆星的4倍。

類星體其實只是在高速遠離地球的恆星,發向地球的光線速度大為降低,比光速小了很多。由於天文學家一直認為光線速度是光速,波長*頻率=速度,類星體光線的特點是:光線速度很慢,遠低於光速;這使單位時間內觀測者接收到的整波個數下降,也就是光線的頻率很低。

類星體的光線波長原本是正常範圍。由於人為拔高了類星體的光線速度,使之等於光速,就使得波長*頻率=光速。波長*頻率的值需要增加。而對於發生紅移遠離地球的天體,其光線頻率當然不可能增加,所以只能是波長大副增加。這樣得出所以,地球觀測者將發現其光線的巨大紅移。哈勃紅移理論認為,紅移越大距離越遠。所以類星體被誤認為距離地球非常遙遠。

跟其它恆星相比,類星體在能量來源上依賴著核聚變,沒有區別。最大的特點在於,它是一顆高速運動的恆星,其速度比鄰近區域大多數的恆星都快得多。

宇宙之大,無奇不有。一顆恆星由於某種原因,具有很高運動速度,並不奇怪。

通過望遠鏡,天文學家經常可以觀察到一種較大規模的星系噴流。一個星系,由於內部的壓力增大,引力已無法使星系保持穩定。於是星系有如火山爆發般,噴射出速度極高的星雲。這種噴流質量達到數個恆星之和,運動速度竟然接近光速,可見這種噴發的能量之大。高速噴流裡的星雲如果坍縮為恆星,就將是一個高速運動的恆星。類星體,就是這樣出現了。當然,星系噴流,只是類星體形成了原因之一。撞擊和爆炸可能是另一個原因。一顆恆星受到質量相當的恆星撞擊時,會產生突然的加速度,使運動速度大為增加。或發生大爆炸,高速噴發出大質量星體。這些星體重新凝聚為恆星後,將繼續以高速運行於宇宙空間。

如果這顆高速運動的恆星發出的光線能夠到達地球,光線速度將會很慢。地球觀察者顯示出其光譜當然有很大變化。如果觀察者認為光速不變,他會將這個變化只歸因於光線的波長增加。所以就產生了很大的紅移。根據哈勃定律,紅移越大,距離就越大。這顆恆星的距離將在相當遙遠的地方。可這顆恆星的光線並不弱。在那麼遙遠還能發出這麼強的光線,可見其發光功率比上千個銀河系都強大。類星體之謎,就這樣產生了。

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◎低於光速的光線為何未被發現

每個新理論在推翻原有經典理論的同時,會作出自已的預言,對這些預言的驗證則成為新理論能否成立的關鍵因素。本理論預言會有一些到達地球的光線速度低於光速C。那麼為什麼這樣的光線未被發現或記錄下來呢?

這個預言相當大膽,不合常理。因為那麼多天文學家天天在觀測宇宙,如果真的有低於光速的光線,不可能發現不了。

可是本理論有絕對的信心,絕對會有一些光線的速度低於光速。之所以這些光線未曾被發現,只是因為天文學家不可能對每一道來自宇宙的光線都測速,那個工作量太大。而且,對光速的測量一直是一個難題。至今科學界仍然沒有找到測量單向光速的有效方法,都是把光線反射回來後進行測量。中科院物理所研究員張雙南坦承,目前的實驗只能證明在一定的頻率範圍內,真空中雙程光速是常數。雙程光速的定義是,光從光源發出到一面鏡子再返回來的平均光速。正是由於科學界只能測量雙程光速,這使得單程光速再低也無法被覺察。目前的實驗既無法證明單程光速是否常數,也還沒有證明所有頻率的光速都是精確一致。這就是光速不變這一公認的結論所面臨的現狀——其實根本沒有經過實驗的證實。

僅憑雙程光速並不能測定一束光線的速度。因為光線無論其速度是多少,在經過鏡子反射後,其速度都會變成光速。因為鏡子相當於是一個基本靜止的東西,它反射光線,相當於鏡子自身在發射光線,這個光線的速度自然會被宇宙輻射風加速為光速。從宇宙星空射來的一束光線,哪怕其速度低於光速不少,通過科學家的雙程光速測量之後,其平均速度也跟光速差不太多,難以找出差別了。

最重要的是,一直以來相對論都斷定光速不變,所以根本不會有人來給宇宙光線測速,覺得純粹是多此一舉。要知道,宇宙天體飛行的速度再快,與光速相比,仍差了幾個級別。所以其發出的光線雖比光速慢,也慢得並不多,不容易被察覺。除非使用先進的光速測定手段,否則還真發現不了。至於一些單憑肉眼就能分辯出的遠低於光速的光線,則很可能在到達地球之前就能量耗盡而消失了。

總之,由於種種原因,速度低於光速的光線雖然一直存在,但從來沒有被注意過。只要天文學家不斷對各種宇宙光線進行測速,一定就能發現速度低於光速的光線。事實上,河外星系,尤其距離地球遙遠的星系,由於宇宙膨脹原因,正在加速遠離地球。這些星系發出的光線,有將近一半基本上都是低於光速的,因為這些恆星公轉的方向只要是在遠離地球,加上其所在的星系正在進行遠離地球的運動,那這些恆星發出光線的速度都會稍稍低於光速。但由於其速度至多也只有幾百公里每秒,比如一個距地球330萬光年的星系,正在以68公里每秒的速度遠離地球。這跟光速相比簡直可以忽略不計。所以其光線的速度只比光速低了非常少的一點點,除非用最精密的儀器,否則是不可能發現其速度低於光速的。其實,只有用上邁克爾遜莫雷干涉儀,才能發現這束光線的速度與光速其實有著細微的差距。

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