如果說地球上的話,目前沒有比光速還快的速度了,我是說目前,以前,我看過一本書,書上說,當(dāng)超過光速時(shí),就可以時(shí)空了,也可以達(dá)到絕對零度了,如果從理論上來說的話,是下面這樣的：
速度的累加原理是根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)理論,在光這樣的告訴運(yùn)動(dòng)中不適合
根據(jù)相對論速度相加公式:
V=( V1+ -V2)/(1+ -V1*V2/C )
V1即速度a,V2即速度b,C為光速,若V1=V2=C,代入公式即得V=C
在V1和V2中,只要有一個(gè)等于光速,不管另一個(gè)速度多大,結(jié)果總是V=C
總之,世界上的最大速度為光速,沒有比光速更快的速度
但是說實(shí)話,我總覺得,這個(gè)時(shí)間上是沒有什么事情是不可能的,就像外星人吧,說銀行系其他行星上沒有空氣和水,可是他們不一定要和人類一樣依靠水和空氣存活啊?我覺得一樓的話雖然簡單,但還是有道理,什么事情是不可能的呢?有誰能知道1000,10000年后的事情呢?
沒有 有也發(fā)現(xiàn)不了 因?yàn)楫?dāng)速度接近光速的時(shí)候 時(shí)間就會(huì)靜止(相對論里有說過) 而要發(fā)現(xiàn)比光更快的東西 用來探測的儀器要多恐怖你自己想想 至少現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)達(dá)不到
那就是眼睛 理由很簡單 光跑了400億年才跑到現(xiàn)在的位置 而我們用天文望遠(yuǎn)鏡就能在一瞬間跑到光花跑了400億年的位置 說到這里有人要問沒光我們眼睛怎么看的見?這個(gè)問題問的好 我們能不能找一個(gè)比光速更快的東西來代替光呢 答案是有的 那就是我們?nèi)祟惇?dú)有的東西意念 如果科學(xué)家往這方面來研究我相信不出50年應(yīng)該有很大的突破 超越時(shí)間不在是夢想 開發(fā)人類大腦的意念是了解宇宙或世間萬物唯一一個(gè)最的方法
萬有斥力波——比光速更快的東西
萬有斥力波——比光速更快的東西
相信大多天文物理學(xué)愛好者,又或者宇宙學(xué)愛好者一定知道關(guān)于愛因斯坦尋找萬有引力波的典故,至于有沒有在月球探測到這種波似乎一直沒有下文,但是我卻在研究引力波的雙胞兄弟——斥力波中意外發(fā)現(xiàn),不管去用什么方法,所有的物質(zhì)條件都有可能無法探測到這兩種波,因?yàn)闊o論是它們的波長還是它們的波速都是一種極限,一種超級物理極限.
在這我不想多費(fèi)唇舌去討論引力波和斥力波是雙生子的科普常識,顯然以我們目前的科技能力在原子中尋找斥力波要比到宇宙中心去尋找引力波要容易得多,只是這需要我們進(jìn)行一些更為大膽的假設(shè)才能筑起這樣一個(gè)研究的平臺（不過還是讓大家原諒我將最基本粒子的假設(shè)作為一個(gè)高度機(jī)密而不向公眾公開）.
先討論一下斥力波的波長.我認(rèn)為原子間的斥力由原子內(nèi)的最最基本粒子產(chǎn)生的一種平衡引力的波（原因機(jī)密）,既然斥力波來自原子內(nèi)部,必定對原子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響,因此為了不讓原子尺寸忽大忽小現(xiàn)象,也就是要保證原子的下一層結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡均衡,斥力波的波長就要以原子的下一層結(jié)構(gòu)的粒子為數(shù)量級.我們知道原子的下一層粒子是質(zhì)子和中子,它們的下一層又分別是夸克和中微子,在量子力學(xué)中似乎沒有關(guān)于斥力波對質(zhì)子和中子運(yùn)動(dòng)造成影響的說法,因此斥力波的波長有可能是夸克這樣的一個(gè)數(shù)量級.考慮到夸克和中微子都有六種之多,我認(rèn)為宇宙大爆炸前不可能存在這么復(fù)雜的形態(tài),它們下層應(yīng)該是較為簡單的基本粒子來組合成它們目前多姿多彩的形態(tài),所以最最基本粒子比夸克還要小.于是,如果斥力波仍然沒有影響夸克這一級的運(yùn)動(dòng)形態(tài)的話,它的波長將有可能夸克還小,因此斥力波的波長有可能在0.01fm至10fm之間（1fm = 10的 負(fù)15次方米）.（以上關(guān)于波的力學(xué)的東東從略）
斥力波的速度.要求解這個(gè)速度就要有一個(gè)前提假設(shè),否則的話就無從求解.我們要假設(shè)相對論在任何形態(tài)空間都成立,特別是質(zhì)能方程——在這我要先特別提一下霍金提出的在黑洞中一切物理定律都失效的說法,不過反過來看問題的話,沒有相對論,你霍金又如何想得出黑洞來.斥力波是由基本粒子釋放出來的一種能量波,它需要消耗基本粒子的質(zhì)量,問題是基本粒子中有多少的比例參與釋放這種能量.顯然不是基本粒子的全部,否則將來某一天所有物質(zhì)都會(huì)因?yàn)樽兂沙饬Σǘ谟钪嬷邢?不符合宇宙大爆炸的原理.我首先假設(shè)是1：1的比例,但很快發(fā)現(xiàn)這種比例是無法構(gòu)成宇宙大爆炸的條件的,它必須小于這個(gè)比例,甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這個(gè)比例,也就是說產(chǎn)生斥力波的物質(zhì)只有總物質(zhì)很小的一部分.通過相對論的質(zhì)能方程我們就可以知道,一旦這個(gè)比例小于1：1,斥力波的速度就已經(jīng)大于光速.知道這個(gè)條件后,求解斥力波的速度就有了一定的眉目.但是目前科技對最基本粒子的了解還是很少,在原子核內(nèi)部找出物質(zhì)間的比例關(guān)系非常難,盡是一些無限值,或者是區(qū)間很大的數(shù)值,沒有太大價(jià)值.于是我轉(zhuǎn)入宇宙學(xué)尋找出路,很快在一系列的宇宙參數(shù)中找到了可供參考的參數(shù),在剃除一些荒謬的計(jì)算結(jié)果后得到一個(gè)比較接近預(yù)期的數(shù)值——2505光年/秒,略大于光速的平方.這個(gè)數(shù)值顯然相當(dāng)巨大,不可否認(rèn)在計(jì)算過程中選用單位時(shí)或者存在不恰當(dāng)之處,但結(jié)果卻比較符合我對宇宙大爆炸的一些假設(shè)——這種特殊的空間能量在不影響宇宙結(jié)構(gòu)的情況下卻起著決定宇宙命運(yùn)的作用,同樣宇宙也需要這樣的能量來制造奇跡.我想如果我們一直停留在光速是最快的速度的思維空間里的話,已經(jīng)來到地球的外星人一定這么笑話我們：“小樣,用光速就想到我家做客?等下地球一個(gè)物種有了文明再來吧.”
剩下的頻率和振幅似乎已經(jīng)不再引起讀者足夠的興趣,有興趣的朋友可以自己計(jì)算,我們轉(zhuǎn)回問題的開頭.我們既然算是大致上了解了斥力波的基本屬性,作為雙生子之一的引力波可能也具有相同的屬性,好像可以得到將來探測技術(shù)提高的情況下就有可能探測到它們,只是存在如何區(qū)分它們的難題的這么一個(gè)結(jié)論.但是并非如此簡單,事實(shí)上我在本論壇上發(fā)表過一篇題為《時(shí)空機(jī)器可能么?一個(gè)可能是恐龍滅絕的試驗(yàn)》的帖子里提出微觀物質(zhì)間具有同步共振的機(jī)理,在這里我要加以解釋的是這種同步共振的機(jī)理就是由斥力波造成的,反過來它也影響了人們試圖探測到這對雙生子的可能性,物質(zhì)的同步共振就像速度相同、同向的兩列火車,誰能說得清楚誰是運(yùn)動(dòng),誰是靜止得呢?首先被黑洞吸收就會(huì)釋放能量
而1L所說的會(huì)有東西逃逸出來
那只是被釋放的能量而已

光速不等于逃逸速度
固然都和速度沾邊
假如你能搜一下 光錐這個(gè)東西大約就能明白了
你也能夠經(jīng)過洛倫茲變換式的最后一個(gè)方程了如指掌為什么C是最快的
人們所感興趣的超光速,一般是指超光速傳遞能量或者信息.根據(jù)狹義相對 論,這種意義下的超光速旅行和超光速通訊一般是不可能的.目前關(guān)于超光速的 爭論,大多數(shù)情況是某些東西的速度的確可以超過光速,但是不能用它們傳遞能 量或者信息.但現(xiàn)有的理論并未完全排除真正意義上的超光速的可能性.
首先討論第一種情況：并非真正意義上的超光速.
1.切倫科夫效 應(yīng)媒質(zhì)中的光速比真空中的光速小.粒子在媒質(zhì)中的傳播速度可能超過媒質(zhì) 中的光速.在這種情況下會(huì)發(fā)生輻射,稱為切侖科夫效應(yīng).這不是真正意義上的 超光速,真正意義上的超光速是指超過真空中的光速.
2.第三觀察者 如果A相對于C以0.6c的速度向東運(yùn)動(dòng),B相對于C以0.6c的速度向西運(yùn)動(dòng).對 于C來說,A和B之間的距離以1.2c的速度增大.這種“速度”--兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體之 間相對于第三觀察者的速度--可以超過光速.但是兩個(gè)物體相對于彼此的運(yùn)動(dòng)速 度并沒有超過光速.在這個(gè)例子中,在A的坐標(biāo)系中B的速度是0.88c.在B的坐標(biāo) 系中A的速度也是0.88c.
3.影子和光斑 在燈下晃動(dòng)你的手,你會(huì)發(fā)現(xiàn)影子的速度比手的速度要快.影子與手晃動(dòng)的 速度之比等于它們到燈的距離之比.如果你朝月球晃動(dòng)手電筒,你很容易就能讓 落在月球上的光斑的移動(dòng)速度超過光速.遺憾的是,不能以這種方式超光速地傳 遞信息.
4.剛體 敲一根棍子的一頭,振動(dòng)會(huì)不會(huì)立刻傳到另一頭?這豈不是提供了一種超光 速通訊方式?很遺憾,理想的剛體是不存在的,振動(dòng)在棍子中的傳播是以聲速進(jìn) 行的,而聲速歸根結(jié)底是電磁作用的結(jié)果,因此不可能超過光速.(一個(gè)有趣的 問題是,豎直地拎著一根棍子的上端,突然松手,是棍子的上端先開始下落還是 棍子的下端先開始下落?答案是上端.)
5.相速度 光在媒質(zhì)中的相速度在某些頻段可以超過真空中的光速.相速度是指連續(xù)的 (假定信號已傳播了足夠長的時(shí)間,達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài))的正弦波在媒質(zhì)中傳播一段 距離后的相位滯后所對應(yīng)的“傳播速度”.很顯然,單純的正弦波是無法傳遞信 息的.要傳遞信息,需要把變化較慢的波包調(diào)制在正弦波上,這種波包的傳播速 度叫做群速度,群速度是小于光速的.(譯者注：索末菲和布里淵關(guān)于脈沖在媒 質(zhì)中的傳播的研究證明了有起始時(shí)間的信號[在某時(shí)刻之前為零的信號]在媒質(zhì)中 的傳播速度不可能超過光速.)
6.超光速星系 朝我們運(yùn)動(dòng)的星系的視速度有可能超過光速.這是一種假象,因?yàn)闆]有修正 從星系到我們的時(shí)間的減少(?).
7.相對論火箭 地球上的人看到火箭以0.8c的速度遠(yuǎn)離,火箭上的時(shí)鐘相對于地球上的人變 慢,是地球時(shí)鐘的0.6倍.如果用火箭移動(dòng)的距離除以火箭上的時(shí)間,將得到一 個(gè)“速度”是4/3 c.因此,火箭上的人是以“相當(dāng)于”超光速的速度運(yùn)動(dòng).對 于火箭上的人來說,時(shí)間沒有變慢,但是星系之間的距離縮小到原來的0.6倍, 因此他們也感到是以相當(dāng)于4/3 c的速度運(yùn)動(dòng).這里問題在于這種用一個(gè)坐標(biāo)系 的距離除以另一個(gè)坐標(biāo)系中的時(shí)間所得到的數(shù)不是真正的速度.
8.萬有引力傳播的速度 有人認(rèn)為萬有引力的傳播速度超過光速.實(shí)際上萬有引力以光速傳播.
9.EPR悖論 1935年Einstein,Podolski和Rosen發(fā)表了一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)試圖表明量子力學(xué)的 不完全性.他們認(rèn)為在測量兩個(gè)分離的處于entangled state的粒子時(shí)有明顯的 超距作用.Ebhard證明了不可能利用這種效應(yīng)傳遞任何信息,因此超光速通信不 存在.但是關(guān)于EPR悖論仍有爭議.
10.虛粒子 在量子場論中力是通過虛粒子來傳遞的.由于海森堡不確定性這些虛粒子可 以以超光速傳播,但是虛粒子只是數(shù)學(xué)符號,超光速旅行或通信仍不存在.
11.量子隧道 量子隧道是粒子逃出高于其自身能量的勢壘的效應(yīng),在經(jīng)典物理中這種情況 不可能發(fā)生.計(jì)算一下粒子穿過隧道的時(shí)間,會(huì)發(fā)現(xiàn)粒子的速度超過光速.(Ref: T. E. Hartman, J. Appl. Phys. 33, 3427 (1962))一群物理學(xué)家做了利用量子隧道效應(yīng)進(jìn)行超光速通信的實(shí)驗(yàn)：他們聲稱以 4.7c的速度穿過11.4cm寬的勢壘傳輸了莫扎特的第40交響曲.當(dāng)然,這引起了很 大的爭議.大多數(shù)物理學(xué)家認(rèn)為,由于海森堡不確定性,不可能利用這種量子效 應(yīng)超光速地傳遞信息.如果這種效應(yīng)是真的,就有可能在一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系 中利用類似裝置把信息傳遞到過去.
Ref:W. Heitmann and G. Nimtz, Phys Lett A196, 154 (1994);A. Enders and G. Nimtz, Phys Rev E48, 632 (1993) Terence Tao認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)不具備說服力.信號以光速通過11.4cm的距離用 不了0.4納秒,但是通過簡單的外插就可以預(yù)測長達(dá)1000納秒的聲信號.因此需 要在更遠(yuǎn)距離上或者對高頻隨機(jī)信號作超光速通信的實(shí)驗(yàn).
12.卡西米(Casimir)效應(yīng) 當(dāng)兩塊不帶電荷的導(dǎo)體板距離非常接近時(shí),它們之間會(huì)有非常微弱但仍可測 量的力,這就是卡西米效應(yīng).卡西米效應(yīng)是由真空能(vacuum energy)引起的. Scharnhorst的計(jì)算表明,在兩塊金屬板之間橫向運(yùn)動(dòng)的光子的速度必須略大于 光速(對于一納米的間隙,這個(gè)速度比光速大10-24.在特定的宇宙學(xué)條件下(比 如在宇宙弦[cosmicstring]的附近[假如它們存在的話]),這種效應(yīng)會(huì)顯著得多. 但進(jìn)一步的理論研究表明不可能利用這種效應(yīng)進(jìn)行超光速通信. Ref:K. Scharnhorst, Physics Letters B236, 354 (1990)S. Ben-Menahem, Physics Letters B250, 133 (1990)Andrew Gould (Princeton, Inst. Advanced Study). IASSNS-AST-90-25Barton & Scharnhorst, J Phys A26, 2037 (1993)
13.宇宙膨脹 哈勃定理說：距離為D的星系以HD的速度分離.H是與星系無關(guān)的常數(shù),稱為 哈勃常數(shù).距離足夠遠(yuǎn)的星系可能以超過光速的速度彼此分離,但這是相對于第 三觀察者的分離速度.
14.月亮以超光速的速度繞著我旋轉(zhuǎn)! 當(dāng)月亮在地平線上的時(shí)候,假定我們以每秒半周的速度轉(zhuǎn)圈兒,因?yàn)樵铝岭x 我們385,000公里,月亮相對于我們的旋轉(zhuǎn)速度是每秒121萬公里,大約是光速 的四倍多!這聽起來相當(dāng)荒謬,因?yàn)閷?shí)際上是我們自己在旋轉(zhuǎn),卻說是月亮繞這 我們轉(zhuǎn).但是根據(jù)廣義相對論,包括旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系在內(nèi)的任何坐標(biāo)系都是可用的, 這難道不是月亮以超光速在運(yùn)動(dòng)嗎?
問題在于,在廣義相對論中,不同地點(diǎn)的速度是不可以直接比較的.月亮的 速度只能與其局部慣性系中的其他物體相比較.實(shí)際上,速度的概念在廣義相對 論中沒多大用處,定義什么是“超光速”在廣義相對論中很困難.在廣義相對論 中,甚至“光速不變”都需要解釋.愛因斯坦自己在《相對論：狹義與廣義理論》 第76頁說“光速不變”并不是始終正確的.當(dāng)時(shí)間和距離沒有絕對的定義的時(shí)候, 如何確定速度并不是那么清楚的.
盡管如此,現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為廣義相對論中光速仍然是不變的.當(dāng)距離和時(shí)間 單位通過光速聯(lián)系起來的時(shí)候,光速不變作為一條不言自明的公理而得到定義. 在前面所說的例子中,月亮的速度仍然小于光速,因?yàn)樵谌魏螘r(shí)刻,它都位于從 它當(dāng)前位置發(fā)出的未來光錐之內(nèi).
15.明確超光速的定義 第一部份列舉的各種似是而非的“超光速”例子表明了定義“超光速”的困 難.象影子和光斑的“超光速”不是真正意義的超光速,那么,什么是真正意義上的超光速呢?在相對論中“世界線”是一個(gè)重要概念,我們可以借助“世界線”來給“超 光速”下一個(gè)明確定義.
什么是“世界線”?我們知道,一切物體都是由粒子構(gòu)成的,如果我們能夠 描述粒子在任何時(shí)刻的位置,我們就描述了物體的全部“歷史”.想象一個(gè)由空 間的三維加上時(shí)間的一維共同構(gòu)成的四維空間.由于一個(gè)粒子在任何時(shí)刻只能處 于一個(gè)特定的位置,它的全部“歷史”在這個(gè)四維空間中是一條連續(xù)的曲線,這 就是“世界線”.一個(gè)物體的世界線是構(gòu)成它的所有粒子的世界線的集合.
不光粒子的歷史可以構(gòu)成世界線,一些人為定義的“東西”的歷史也可以構(gòu) 成世界線,比如說影子和光斑.影子可以用其邊界上的點(diǎn)來定義.這些點(diǎn)并不是 真正的粒子,但它們的位置可以移動(dòng),因此它們的“歷史”也構(gòu)成
世界線.
四維時(shí)空中的一個(gè)點(diǎn)表示的是一個(gè)“事件”,即三個(gè)空間坐標(biāo)加上一個(gè)時(shí)間 坐標(biāo).任何兩個(gè)“事件”之間可以定義時(shí)空距離,它是兩個(gè)事件之間的空間距離 的平方減去其時(shí)間間隔與光速的乘積的平方再開根號.狹義相對論證明了這種時(shí) 空距離與坐標(biāo)系無關(guān),因此是有物理意義的.
時(shí)空距離可分三類： 類時(shí)距離：空間間隔小于時(shí)間間隔與光速的乘積； 類光距離：空間間隔等于時(shí)間間隔與光速的乘積； 類空距離：空間間隔大于時(shí)間間隔與光速的