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  • 相對論的意義是什么?為什么說超過光速就可以回到過去

    相對論的意義是什么?為什么說超過光速就可以回到過去
    物理人氣:670 ℃時間:2019-10-23 08:10:34
    優(yōu)質(zhì)解答
    狹義相對論和廣義相對論建立以來,已經(jīng)過去了很長時間,它經(jīng)受住了實踐和歷史的考驗,是人們普遍承認的真理.相對論對于現(xiàn)代物理學的發(fā)展和現(xiàn)代人類思相的發(fā)展都有巨大的影響.相對論從邏輯思想上統(tǒng)一了經(jīng)典物理學,使經(jīng)典物理學成為一個完美的科學體系.狹義相對論在狹義相對性原理的基礎上統(tǒng)一了牛頓力學和麥克斯韋電動力學兩個體系,指出它們都服從狹義相對性原理,都是對洛倫茲變換協(xié)變的,牛頓力學只不過是物體在低速運動下很好的近似規(guī)律.廣義相對論又在廣義協(xié)變的基礎上,通過等效原理,建立了局域慣性長與普遍參照系數(shù)之間的關系,得到了所有物理規(guī)律的廣義協(xié)變形式,并建立了廣義協(xié)變的引力理論,而牛頓引力理論只是它的一級近似.這就從根本上解決了以前物理學只限于慣性系數(shù)的問題,從邏輯上得到了合理的安排.相對論嚴格地考察了時間、空間、物質(zhì)和運動這些物理學的基本概念,給出了科學而系統(tǒng)的時空觀和物質(zhì)觀,從而使物理學在邏輯上成為完美的科學體系.
    狹義相對論給出了物體在高速運動下的運動規(guī)律,并提示了質(zhì)量與能量相當,給出了質(zhì)能關系式.這兩項成果對低速運動的宏觀物體并不明顯,但在研究微觀粒子時卻顯示了極端的重要性.因為微觀粒子的運動速度一般都比較快,有的接近甚至達到光速,所以粒子的物理學離不開相對論.質(zhì)能關系式不僅為量子理論的建立和發(fā)展創(chuàng)造了必要的條件,而且為原子核物理學的發(fā)展和應用提供了根據(jù).
    廣義相對論建立了完善的引力理論,而引力理論主要涉及的是天體.到現(xiàn)在,相對論宇宙學進一步發(fā)展,而引力波物理、致密天體物理和黑洞物理這些屬于相對論天體物理學的分支學科都有一定的進展,吸引了許多科學家進行研究.
    一位法國物理學家曾經(jīng)這樣評價愛因斯坦:“在我們這一時代的物理學家中,愛因斯坦將位于最前列.他現(xiàn)在是、將來也還是人類宇宙中最有光輝的巨星之一”,“按照我的看法,他也許比牛頓更偉大,因為他對于科學的貢獻,更加深入地進入了人類思想基本要領的結構中.”
    質(zhì)能等式破壞了物質(zhì)不滅的唯物主義觀點.
    世界上究竟有沒有時間隧道很難解釋.一些科學家認為,空間和時間兩者是很復雜地糾纏在一起的,而我們想回到過去或到達未來,就要把時間和空間分離開來,這樣就能違背時間與空間地互相穿越了.而蟲洞(wormhole)就是我們所講的時間隧道,只要能在空間打開蟲洞,就能從一個方向回到過去,相反方向則去到未來.打開蟲洞的方法利用反重力物質(zhì).
    以下引用互聯(lián)網(wǎng)資料:
    蟲洞是一種連接兩處時空或者兩個宇宙的特殊信道,讓物質(zhì)或訊息得以瞬間穿梭宇宙,甚至作時間旅行.這個術語來自美國物理學家惠勒,他是愛因斯坦晚年合作伙伴,物理學界傳奇人物費曼的老師,另一個膾炙人口的科學詞匯「黑洞」也是他的杰作.
    就空間而論,蟲洞為超光速旅行開辟出可能性.就時間而論,光速實際上是一個無法逾越的極限,任何物質(zhì)或訊息都無法以更快的速度運動,因此人們?nèi)绻茉诔霭l(fā)地的訊息到來之前先抵達某個地方,就等于是完成了一趟回到過去的時間旅行,反之則躍進未來
    蟲洞又名「愛恩斯坦-羅森橋」,其理論涉及非常復雜抽象的物理和數(shù)學理論.簡而言之,
    英國物理學家戴維斯指出,理論上建造蟲洞時間機器需要三道步驟:第一步:尋找或建立一個蟲洞,開辟一條信道,連接宇宙中兩個不同的區(qū)域.
    第二步:藉助于「異物質(zhì)」(exotc matter)或反重力物質(zhì)產(chǎn)生的負能量,使蟲洞穩(wěn)定下來,允許物質(zhì)和訊息安全穿越.負能量的作用是抗衡蟲洞變?yōu)槊芏葻o窮大的趨向,換言之阻止蟲洞演變成黑洞.
    第三步:牽引蟲洞,讓蟲洞的兩個入口保持分離,如果其位置恰當,兩者的時間差也將保持恒定狀態(tài).假設時間差是十年,一名航天員從一個方向穿越蟲洞,他將回到十年前的過去,反之則進入十年后的未來.
    但俄勒岡大學兩物理學家徐道輝與布尼認為,這種以異物質(zhì)與負能量撐持的蟲洞信道,有先天的缺陷,違背了「零蚅量條件」(null energy condition)定律,因此勢必無法穩(wěn)定存在.
    徐道輝說:「我們并不是全然否定建造蟲洞的可能性,而是強調(diào)那種時空點可準確預測的蟲洞,例如讓星艦迷航記的史巴克在某日下午兩點現(xiàn)身紐約,并不可行.」
    英國約克大學的佛優(yōu)斯特博士與美國中央康乃迪克大學的羅曼博士,從另一個角度論證蟲洞之路寸步難行.他們認為就算蟲洞得以建立,其信道也將太過細微,無法運用.
    根據(jù)他們的估算,要讓質(zhì)子這樣的基本粒子通過蟲洞,必須將蟲洞微調(diào)至十的負卅次方數(shù)量級;至于人類可以暢行的蟲洞,更需進行十的負六十次方的微調(diào),這遠遠超出人類科技的能耐.
    在科普大師薩根的小說《接觸未來》改編的同名電影中,茱蒂佛斯特飾演的女主角飛越蟲洞信道,短短幾分鐘就抵達距離地球廿六光年的織女星,還見到過世多年的父親.只不過在電影中,人類的蟲洞技術是乞靈于外星人;要靠自身力量實現(xiàn)縱橫宇宙時空的夢想,目前看來遙遙無期.
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