這個問題非常有趣,但答案可能不會讓很多人滿意。當有人認為超光速旅行是可能的時候,他只是忽略了所有物理定律。
(資料圖)
問題在于不能討論:在超光速移動時會發生什么,因為這是完全不可能的。物理學是一個完整的體系:如果你決定忽略其中一個定律,那么你就忽略了所有定律。
這與你問:“如果我可以除以零會怎么樣?”或“如果我能建造永動機會怎么樣?”或“如果我回到過去并在我的出生之前殺死我的祖父?”一樣。沒有答案,因為這些問題是沒有意義的。
當然,“星際迷航”編劇們并不會為此困擾。他們每一步都在超光速移動,像在前往鄰近城市旅行一樣回到過去。然而,這引出了一個有趣的問題:扭曲空間的引擎是一個非常好的想法!空間扭曲將使我們能夠以類似于超光速的方式旅行,至少在時間上是如此。我們將能夠在遠遠短于“常規方式”旅行時間的情況下到達目的地。幸運的是,對于相對論理論來說,我們仍然不會以本地空間中超過光速的速度運動,因此愛因斯坦的“光速極限”仍然適用。
雖然這很有趣地思考并享受科學幻想,但真正超光速運動違反了物理定律,因此不可能被認真討論。
我們真的不知道當物體超過光速時時間會發生什么。我們唯一能依靠的是相對論,根據它,運動的參考系(比如你的宇宙飛船)中的時間相對于靜止參考系(比如地球)會慢下來。控制“時間減速”的方程式如下:
因此,你會發現當你開始時——速度為零時(光速的0%)你的時間是正常的,也就是時間減速因子為1。當你加速時,你的時間在Y軸上的減速因子會變小。隨著你接近光速的100%,你的時間減速會越來越嚴重,直至減速到無窮大。(你必須理解,減速包括所有方面,包括心跳、思維、血液循環等等)。例如,如果你的飛船以光速的98%運動,你旅行了一年,當你回到地球時,地球上已經過去了五年。
現在假設以某種方式你能夠以超過光速的速度移動(也就是說,上述方程中的v現在大于c——光速)。那么方程將給我們在右邊一個虛數的平方根(也就是說,一個虛數)。那么,我們可以接受虛數單位(負數的平方根),并將結果繪制在圖表上。這個領域可以稱為“虛擬時間”,因為它是一個非常奇怪的時間,附有一個虛擬(想象的)單位。
然而,你可以看到虛擬領域的時間將從無窮大加速到正常時間1,并繼續加速。在超過光速140%以上時,時間減速因子小于1,也就是說,時間將比靜止參考系中的時間過得更快!舉個例子,如果你的飛船以200%的光速運動,你進行了一年的旅行,當你回到地球時,只過去了7個月。但請注意,這只是一個虛擬的思想實驗,創造了奇怪的虛擬時間,并沒有太多的物理意義。
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