如果允许超光速,超光速能使时间倒流吗?
爱因斯坦在相对论中,将速度和时间之间画上了等号。根据爱因斯坦的公式,随着物体速度接近光速,相对时间的流逝会变慢,如果物体到达光速,那么物体的相对时间就会趋于静止。
按照规律性的思想继续思考爱因斯坦的理论——速度越接近光速,时间就会越慢,那么如果我们超越光速,时间似乎就会倒流。但是这种思想,其实已经超越了相对论的讨论范围,超越光速也并不能让时间倒流。
超越光速的相对论,并不具有数学意义:
利用速度,减慢时间的流逝速度,让相对时间趋于静止,这就是相对论的公式极限。
根据相对论的公式,随着物体速度的提升,物体携带的能量也会呈现指数上升,而爱因斯坦最为著名的质能方程,让能量和质量开始转化,物体的质量也会随之出现指数上升,当物体到达光速,物体质量也会变为无穷大。想要加速无穷大的物体,所需要的能量也会变为无穷大,因此相对论本身就已经否定了超越光速的可能性。
假设我们允许物体到达光速,甚至超越光速,物体的速度v=c、v>c,然后将其代入到相对论的公式中,可以看到,当v=c的时候,公式的分母为0,整个公式在数学上不再存在意义,但根据微积分,可以得到质量无穷大、时间静止的结论。
但是当v>c的时候,公式的分母会变为负数,整个公式也已经超过了极限,只能得到无意义的结论,如果你选择相信公式,那么物体的质量会变为“负质量”、时间也会得到一个“负号”,这个“负号”可能代表时间倒流,但最大的可能性就是无意义。
超越光速就能让时间倒流,这是基于相对论,利用惯性思维提出的一种猜测,但是相对论本身就认为任何有质量的物体都无法超越光速,宇宙中最快的速度就是光速,因此超越光速的情况,也不能代入到相对论的现有结论中。
牛顿经典力学的限定范围是低速运动物体,当物体接近光速,牛顿经典力学就不再适用;相对论也是同样的道理,当物体运动速度超越光速,相对论也就不再适用。超越光速,需要适用的物理理论作为支持,才能进行科学的预测。
人类能否超越光速?
按照人类目前的科技水平,想要通过加速的方式超越光速,基本是不可能的事情,即使是一个粒子,科学家也无法将其加速到光速。
利用加速的方式无法到达光速,爱因斯坦提出了一种新方法超越光速,那就是通过空间,实现空间上的“超光速”。
随着天文学的发展,科学家已经通过引力透镜等现象,证明了爱因斯坦的空间弯曲理论,因此空间理论上可以像一张纸一样折叠弯曲。这就意味着,宇宙中距离非常远的地方,也可以通过弯曲空间、压缩空间,缩短两个地方的实际距离,这就是空间上的超光速——虫洞。
目前宇宙中已知质量最大的天体就是黑洞,黑洞所产生的引力作用足以扭曲空间,但是科学家尚未发现任何天然形成的虫洞,因此虫洞目前也只能停留在理论阶段。
总结:
超越光速就能让时间倒流,这种想法来源于相对论,但却打破了相对论的极限,因此该结论缺少科学理论的支持,而且根据相对论,任何有质量的物体都无法到达光速,宇宙中最快的速度就是光速,因此超光速是无法实现的事情。
虽然物体无法通过加速超越光速,但是虫洞理论等空间理论,为人类提供了超越光速的全新方式,但是这种方式只是缩短路程,并非提高速度,因此不会对时间产生任何影响。
2020-07-03 广告