(超光速会时间倒流吗)超光速后会发生什么?研究表明:时间静止从一维扩展到三维

游客投稿 猎奇八卦 2023-08-18 12:26

光速被认为是宇宙的极限速度,任何有质量的物体都无法达到光速。

但是宇宙太大了。即使我们突破现有理论,达到光速,仍然需要超过两百万年才能到达最近的仙女座星系。

所以我们唯一的办法就是提高速度,甚至超越光速。

虽然超光速听起来像是痴人说梦,但它本身是

符合逻辑的,也是可能的。超光速发生时会出现什么样的有趣场景?

最近华沙大学和牛津大学的一些理论物理学家说,我们可能会发现超光速运动中只有一个维度,而此时此刻又多了两个维度,而原来的三维空中只剩下一个维度。这听起来太不可思议了,但是可以用现有的理论来解释。

过去,人们曾经认为光速是无限的,因为从人类的角度来看,无论多远,光总能在瞬间到达。直到1676年,丹麦天文学家奥劳斯·罗默(Olaus Romer)利用木卫一的日食现象,定量估算了光速。随着科学技术的发展,测量方法不断改进,光速的具体数值也不断变得精确。直到今天,教材都是299792458米/秒,四舍五入到每秒30万公里。

光速很快,但是宇宙那么大,神奇的现象数不胜数。为什么说光速一定是宇宙速度的上限?

这也是从光速不变的原理出发。当时,麦克斯韦发现了一个有点特殊的光速公式。在这个公式中,右边的两个参数是恒定不变的,也就是说左边的光速也是恒定的,与光源的方向和大小无关,光速在任何参考系中都不会改变。

爱因斯坦也赞同这一观点,并以此为基础创立了狭义相对论。狭义相对论推导出的动能说明了一种情况:当一个静止质量的物体加速到光速时,所需要的能量是无限的,物理学上不允许无限存在,所以超过光速或达到光速既不正确也不可能。

另一方面,爱因斯坦还发现,为了在不同的参考系中保持光速不变,时间和空必然会发生变化,从而打破了牛顿经典力学下绝对时间空的观点。以前人们认为三维空和一维时间是相互独立的。

但是相对论表明时间空其实是一个整体。

但是需要注意的是,光速不可超越的基础是光速不变原理和伽利略的相对论原理。光速不变原理上面已经提到了,相对性原理可以简单解释为,物理定律在所有惯性系中都是适用的、相等的。

这个原理通常推广到光速以下运动的观察者,但并不排斥物理系统中光速运动的观察者。

所以我们有机会想象当观察者在超光速运动的参照系中运动时会发生什么。

科学家惊讶地发现,原本与相对论对立的量子力学,此时似乎有了融合在一起的机会。

起初,科学家们想象观察者在只有一个时间维度和一个跨维度版本的空的时间空中可能会遇到什么。后来他们扩展到观察者在四维空的情况。研究人员认为,当观察者处于超光速运动时,具有三个维度的空将只有一个维度沿着粒子运动的方向。

四维时间空中的其他三个维度都让位于时间,因为在超光速旅行者的眼里,粒子会在三个不同的时间维度中独立演化,同时在我们归一化的眼里,粒子似乎在空之间的各个方向同步运动。

这样的场景听起来太诡异了,我们需要知道在超光速旅行者眼中发生了什么。为了更容易理解,研究人员对狭义相对论进行了一些扩展,重新定义了速度和运动的概念,但总的来说并不是太激进,因为光速不变的假设也被保留了下来。

这时,结合量子力学的叠加态原理,我们就可以理解,在超光速旅行者的眼中,世界不再只表现出一种可能,而是同时表现出几种可能的事件,即粒子同时沿着多条轨迹运动,而不是单一的。

这时,粒子只使用"Field "为了定量描述物理世界,它不再是我们认知中的一个点。如果想进一步推导出具体过程,那就变得困难了,因为几乎已经到了量子理论的底层假设,我们无法更深入的理解。

新的研究成果表明,由广义狭义相对论导出的量子理论的解释力与量子场论的假设是一致的,同样适用于一维空和三维时间组成的时间空如果它是正确的,对我们来说,也许有可能观察到运动速度超过光速的粒子。