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宇宙飛船以光速飛行100光年,飛船內(nèi)的人是否只過了一瞬間?

 易善醫(yī)館 2018-08-09

愛因斯坦的狹義相對論告訴我們:如果你運動的越快,那么時間流逝的就越慢。而當你運動的速度等于光速時,時間就停止了。

早年的愛因斯坦

但狹義相對論同時也告訴我們,如果把一個物體加速至光速,就需要非常多的能量,這些能量之多,以至于物體只能無限的接近光速,而無法超越。

現(xiàn)在我們假設(shè),已經(jīng)到達了光速,甚至進行超光速飛行,會發(fā)生什么事情?

在空間引起的“時間漣漪”

很多人會認為如果超光速,時間就會逆轉(zhuǎn)吧,也就是如果超光速飛行可以實現(xiàn) 時間倒流 ,可以回到過去,當然在很多科幻影視作品中都是如此表現(xiàn)的。

但是有一個需要思考的事情就是有超光速飛行引起的宇宙因果律的變化,破壞因果關(guān)系,會產(chǎn)生很多悖論,但這些悖論是按照我們所遵從的物理世界分析所產(chǎn)生的,當然一切都是假設(shè)。

事實上超光速并不是不存在的,在量子力學(xué)中,有一種叫做量子糾纏的狀態(tài),可以被看作是一種超光速的信息傳遞形式,還有就是宇宙自身的膨脹也是超光速的。

量子糾纏

但是對于普通的物質(zhì),比如 一個人 ,是否可以實現(xiàn)超光速呢?如果可以,又會對他產(chǎn)生什么影響?他所看到的,所感受到的?又會怎樣?對于一般物質(zhì)的超光速是一個在數(shù)學(xué)理論上能夠成立的假設(shè),但超光速之后,那個物質(zhì)(人)將會處于一種怎樣的狀態(tài)……

“鐘慢效應(yīng)”

愛因斯坦的狹義相對論得出鐘慢效應(yīng),我們可借助這個公式來計算時間的流逝,當你處在任何運動速度下都會有一個相對的時間,而當速度v再大,超過光速c時,得到的結(jié)果便是 一個虛數(shù) ,這是沒用任何意義的。

何為時間?

但還有一個神奇的公式,提出者是和愛因斯坦同時代的托爾曼,作為上面公式的升級版,經(jīng)過計算可以得出,當速度大于光速時時間流逝的一個解是 負數(shù) 。注意通過這個公式得到的結(jié)果是負數(shù),而不是虛數(shù),這就說明超光速是有意義的。(理查德托爾曼,The theory of relativity motion,59:Velocities greater than that of light.)

但負的時間流逝是一個什么概念呢?

在物理學(xué)中有一個概念叫做反因果(retro-casuality),學(xué)術(shù)上把這種假象現(xiàn)象叫做:兩個事件(因和果)中的時空距離相似空間,是一對鏡像。

《星際穿越》中“空間化”了的時間

更加貼切的表示:這里的時間已經(jīng)不再是我們平日里所理解的那個概念了, 時間更像是一種實體化的空間 ,我們甚至可以隨便的走動,走回過去,走向未來,當然這也只是一個推測假說,理論上可行,而在科學(xué)界本身爭議也有很多。

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