超光速可以引起時間倒流嗎?
我覺得超光速也是速度,只不過花的時間少了,沒道理整個世界就非要倒退回去。
首先,我認為大多的答案(包括最高票所說的虛數)都有些錯誤或過於被經典物理所局限,並未更新現在的物理研究。
———————————————短答案:時間倒流在數學上是可以的。不過超光速等不等於時間倒流?同樣,數學上是可以的(負時間流逝)。換句話問:「因果」這個東西可不可以顛倒過來?物理解釋上來說,這是個好問題,但目前我們還不完全知道答案。或許可以。而且的確有科研組在研究這個問題。
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(1)什麼是超光速?
這道題假設「如果超光速」,先需要定義一下什麼是超光速。首先,平常我們說超光速不可以,其實少說了很多。例,宇宙膨脹本身就是超光速膨脹的,在量子力學裡面的量子糾纏可以算是一種理論上有可能超光速傳輸信息的方法,評論里有人提到的電磁學裡的相速度也可以在某條件下超光速(雖然不能傳遞信息)。
所以,光在真空中的速度c為「速度上限」,應該說是一個有質量有信息的普通物質在普通時空里,有相對論所定的,最快速度。相對論不能夠完全解釋快子(tachyon),更不能夠清楚的解釋一個普通物質在普通時空中假想性的超越光速。當然,很多的物理學家不相信這個假想在現實中是可能的。不過理論物理原本就是研究假想。既然問了這個問題,那我們就看看如果速度u超過了光速c,時間會不會倒流——
在狹義相對論里,快子tachyon這個東西就是一個有質量有信息,而且是一直超光速的東西。它反而不能低於光速。不過它到底存不存在,這本身就是物理界里的一大爭議。前年從CERN(歐洲核子研究組織)報出來的比光更快的中微子一事以實驗失誤告終,不過當時有發表的無數的理論文獻中,有一個說到理論上對如果真的有一天觀看到超光速中微子是什麼的意義:有可能就是我們從未觀看到過的快子的一種。
結論(1):超光速是個數學上成立的假設,也是理論物理界里的一個成立多年的好問題。不過問題針對的是:普通物質(有質量有信息)在普通時空里的速度超過光速後會怎樣?
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(2)數學上和現實上,如果超光速,時間會怎樣?
最高票(蘭天)的答案非常好的解釋了最基本的時間流逝(時間膨脹)的公式。當速度u超過光速c的時候,答案是個虛數。不過這並不是一個完整的答案。
跟愛因斯坦同一代的托爾曼推出來的公式,也就是以上提到的公式的升華版,可以看出當速度u超過光速c的時候,時間流逝的其中一個解是負數。對公式有興趣的,可以看看Richard C. Tolman (1917) The theory of the relativity motion,59頁: Velocities greater than that of light。
那負時間流逝是什麼概念呢?在物理界里有個概念叫反因果,retro-casuality。當然,我要聲明,不是所有的物理學家都相信這個,推到出公式的托爾曼他自己都認為負時間在現實中沒意義。不過在理論物理裡面,原本也就很少有所有人都認同的理論。
狹義相對論說,如果信息或物質的速度快過光速,那接收方可以在傳輸方發出之前接受到。我們且不說時空旅行或改變過去(這不是科幻小說,沒那麼精彩),如果我們可以在信息發送前,就已經收到我們將要發送出去的信息,那就違反了因果:反因果。而且目前的確有科研組在做這個實驗。
學術上把這個假想現象(回到過去)稱為:兩個事件(因,果)中的時空距離像似空間, 所以這兩個事件都在「未來」的光錐。換句話說,時間變得象空間一樣,我們可以過去。因此「果」有可能比「因」更早發生。一個人的」未來「的光錐或許就是回到他自己的過去。也就是把下圖裡的光錐前後(上下)摺疊起來。曼徹斯特大學和CERN的布萊恩·考克斯就推理過這個假設。還有,因跟題目沒直接關係,所以就簡單提一下,除了超光速以外,用負能量或者蟲洞也是一個有可能摺疊或穿越光錐的假設方法。
愛因斯坦也把超光速信息傳輸稱為快子電話,」可以給過去發電報「。不過他覺得這也導致了因果關係的悖論。換句話說,愛因斯坦和他的相對論無法解釋這個因果關係的悖論。結論(2):當物質超光速時,負時間流逝在數學上是可行。狹義相對論也說,當普通物質的速度超過光速時,它就破壞了因果。收信息(果)可以在發信息(因)之前發生。所以,超光速導致反因果。
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(3)反因果和時間流逝這個理論成立嗎?
在上面提到的反因果是愛因斯坦和很多科學家無法解釋也不認為可行的。不過如果我們走出相對論,看看其他偉大的物理學家,例1965年諾貝爾物理獎得主理查德 費曼Richard Feynman,支持反因果的物理理論是存在的。說到這裡,或許就有點離題了,因為我們不在是在討論超光速而導致的反因果。不過,如果其它原理導致的反因果是一個成立的理論,那超光速而導致的負時間流逝也不可被隨意拋棄。
我簡單說一下費曼理論上的反因果。大家應該都聽說過反物質anti-matter。反物質是有反粒子構成的。裡面什麼都是相反的 。例,普通物質里的電子是負電荷的,而反物質里的是正電荷的(正電子)。當兩者相碰時,會導致兩者的湮滅以及釋放出高能光子。
為什麼普通物質和反物質會互相湮滅?費曼的解釋非常的漂亮:它們並沒湮滅對方,其實它們原本就是同一物。打個比方:就像鏡子里的你似的,什麼都和你相反,卻什麼數值都和你一樣,應為就是你。費曼解釋普通物質在正時間流逝方向的空間里存在,反物質在負時間流逝方向的空間里存在。我們所看到的湮滅,其實就是當普通物質在時間方向上轉了一個彎,相反時間方向行了(變成了反物質)。而我們所看到的大量高能光子就是在時空里時間轉彎所需釋放出來的能量:在時空連續體里創造一個裂口。
下面的費曼圖裡可以看到電子e-在我們所看到的湮滅點後,變成了正電子e+,然後已反時流遠離湮滅點。
所以我們到正時間方向下看到的反物質就是它」生命的倒帶「。普通物質的」生命結束「,就是它變成反物質的」生命開始「。它的正時間上的結束,就是它在反時間上的開始。因就是果,果就是因。。。越說越玄了。。。反正費曼這個解釋就是,我們現在所有的普通物質,包括我們(說的是我們的原子,不是整個人),終有一天會變成反物質(也就是我們天真的認為的物質反物質相碰湮滅),然後沿著時間倒流往回走。
但是,普通物質超光速時,會像反物質一樣走負時間流逝嗎?快子跟普通物質和反物質的關係是什麼?普通物質超光速就是快子了嗎?這些問題是成立的問題,也是現有的科研方向,不過現在我們沒完全的答案。只能說:有這個可能性,還需要更多的科研。而且在科學界本身就爭議很多。
結論(3):理論物理上,的確有反因果和時間倒流這個概念存在。不過能不能用來解釋假想例子里超光速所導致的負時間倒流?可不可以用」非經典物理的方法」讓普通物質超光速(同時不違反相對論)?現在我們還不知道(不能確定也不能排除)。不過就算時間倒流和反因果可行,這並不代表你可以改變過去,或許只能看到卻無力改變「命運」。
最後再加一句:有因必有果,有果必有因,不管是先因後果,還是先果後因,兩者接可倒,兩者不可分。到此為止還算是在現成立的物理理論裡面推理的,剩下的就留給科幻小說家門去yy了。
看怎麼定義時空倒流了。理論物理裡面有一種假想的粒子叫快子(快子),就是討論超光速運動的……快子具有類空的四維動量和虛的原時,因此對於快子本身來說不存在符合一般時空中的時間流逝的概念,因此也不存在時光倒流的問題;假想有人跟快子一樣超光速運動,在他的參考系裡一般的時間流逝觀念也同樣沒有意義(當然實際上不可能,人作為類時的物體不可能達到類空的區域;快子很可能是不存在的,就算存在也會一直停留在類空的區域)。但是,如果把時空倒流理解為因果律被違背(即觀察到結果發生在原因之前),那麼只要人能夠通過快子交換信息,這就是能做到的,推導可以看這裡(快子電話)。@蘭天 你計算的是超光速物體的原時,確實是得到了虛數,但是如果兩個本身都不超光速的物體互相通信,可以迴避掉這個問題,最後可以得到負的時間差。
我們聽說的「超光速可以導致時光倒流」,我認為應該是群眾和媒體對於相對論「鐘慢尺縮」現象的一種簡單外推。其邏輯是:物體速度越快則時間流逝的越慢,當速度達到光速時,時間停止流逝,那麼如果速度超過了光速,時間的流逝速度會不會變成負數呢?即時光倒流。
這種推論看似很有道理,不過當物體的速度超過光速時,時間的流逝真的可以變成負值么?或者是只能變成負值么?顯然不是。在相對論中,時間流逝與速度的關係是這樣的。t1,t2是觀察者的兩個時間點,t1",t2"是運動者的兩個「相同」的時間點,兩個時間點之差即「時間的流逝」,u是運動者的速度。我們常聽說的,速度越快,時間越慢就是從這條公式中導出的,那麼我們可以清楚的看見,當u&>c時,t2"-t1"並沒有變成一個負數,而是一個虛數。所以相對論是不能推出「時光倒流」的可能的。————————————————————————————————————————————
補充回答@陳富同學的問題
1.運動不是相對的么?如果換一個參考系計算時間流逝,會不會得出不同的結果?
維基百科中的【洛倫茲變換】詞條,洛倫茲變換。
另附一條【慣性參考系】詞條,慣性參考系。其中速度 v 即使觀察者所處的參考系中觀測到的運動者的速度,可以得出結論,不同的參考系擁有不同的時空,即換一個參考系計算時間流逝,會得到不同的結果。
2.虛數在現實(或者理論、學說、想像等)中有沒有意義(可以想像一下的例子)?
虛數用到比較多的場合是電路和信號與系統的領域,正巧我就是學這方面專業的,參數值是虛數的設備現實中是沒辦法實現的,只是它方便了系統的理論分析,也就是說虛數的意義目前還集中在理論分析領域,現實中的虛數是沒有意義的。
那麼我們再來想一想時間是虛數的時候意味著什麼。
在討論虛數時,我們先引入【複數】,複數的形式是 a + bi ,a 是實部,b 是虛部,實部與虛部相互垂直,那麼複數的表示方法之一是,在一個直角坐標系中,橫軸是實軸,縱軸是虛軸,所以說複數是一個二維數。為什麼開場要說這麼多話來強調一個二維數呢?我們可以思考一下,我們生活的時空里,時間有幾個維度呢?對,通常我們認為時間是一維的,而且是一個實維度。那麼如果我們強行的將一個二維數賦給一個一維變數,會發生什麼事呢?這裡,我認為,很可能的結果就是多餘的那個維度被拋棄了,即虛軸被拋棄了,它不會影響我們的時間。
那麼我們再來看看上面那條「時間流逝」公式里,當 u &> c 時,t2" - t1" = 0 + ai,這裡 ai 是算出來的那個虛數,如果把它拋棄呢? t2" - t1" = 0 !
好啦,只能YY到這裡啦,希望你能滿意,其實在洛倫茲變換下,可以推導出 u 永遠不會大於 c 的,所以上面那些真的只是YY啦,切勿當真。許多人認為,根據狹義相對論,要想回到過去,必須速度超光速。然而,這是不可能的,否則會違背「因果律」――即「結果跑到原因之前」。顯然,這是很荒謬的!因此,自然界物質運動與信息傳遞的速度不可能超光速!
退一萬步說,假如物質運動的速度可以超過光速的話,那麼根據狹義相對論中走時與速度的關係式
,
當 v=c 時,t=0;當 v>c 時,t 為虛數值(不是負數值!),在真實的物理世界中沒有任何意義!
假如我們可以通過超光速實現「時間倒流」的話,那麼當 v>c 時,t 必為負數值,而不是虛數值。
同理,根據狹義相對論質速關係
,當 v=c 時,m=∞;當 v>c 時,m 為虛數值。
若當速度 v 無限趨近於光速 c 時,質量 m 會無限趨於 ∞。再根據牛頓第二定律,質點所受推力相同的情況下,越加速,質量越大,則加速就約困難(即越不容易加速)。由於能量守恆,當加速到非常接近光速的某一個值時,可能要消耗整個宇宙的能量!根據熱力學第二定律,能量的傳遞具有方向性,這意味著整個宇宙可能將趨於灰燼!更何況整個宇宙的能量總和也是有限的。
此外,一個宏觀物體近光速運動,較大的動量也足以使其與空氣劇烈碰撞,引發爆炸與核反應。不說超光速,只說「回到過去」。
這個方案是當年在三思的一篇文章中學來的,很是震撼。我給複述一下,錯了怪我。
首先來個假設:假設我們可以自由生成和部署蟲洞,也有能力安全穿過蟲洞。
記住這一點。我們需要且只需要這一個假設。
現在,讓我們把「蟲洞」的其中一端放在地球附近,另一端放在中子星附近——有這種科技,我們當然可以輕易抵抗中子星的超強重力了。
因為中子星附近重力超強,它附近的時間流逝速度就非常慢,比地球附近要慢30%(還是只有地球附近的30%?記不清了)。
這種情況我們非常熟悉。比如,一個物體掉入黑洞,在它看來是「迅速落入」;但在我們這些旁觀者看來,它可能用了無限長時間都沒有真正落入黑洞。
隨著時間流逝,地球和中子星附近的蟲洞兩端就有了一段時間差:假設這個蟲洞通道建立時,地球時間是2000年;那麼1000年後,地球時間是公元3000年,中子星附近可能就是公元2700年,有300年的差距。
當然,這是各自的本地時間,和對方沒什麼關係。嗯,暫時沒什麼關係。
我們知道,如果利用亞光速飛船飛到中子星附近、然後再返回地球,飛船上的人和地球上的人,對於時間過去了多久,是有不同看法的。
但,雙方至少有一點是不存在矛盾的:時間沒有倒流,誰都沒能「回到過去」。
雙方的「本地時間」可以利用相對論計算出來,很容易驗證這一點。
但是,假若去的時候是利用蟲洞呢?
穿越蟲洞不需要時間,12點整進入蟲洞,12點整就會出現在蟲洞另一端。
這個不需要時間有嚴格證明;它更把蟲洞兩端綁死在同一個參照系裡。於是蟲洞兩端的時間差是不可忽略的。
這個時候,中子星附近的時空還在數百年前——現在,我們只能使用這個「本地時間」了。
當然,如果還通過蟲洞回來,那麼地球時間就還是12點整。這是蟲洞的特性。
所以呢,一切都是假的?蟲洞兩端數百年的「本地時間差」毫無意義?
可是,如果我們利用亞光速飛船回來呢?
藉助相對論,很容易算出,回到地球時,地球本地時間就是我們出發之前;越接近光速,就會回到越久的過去。
極限情況下,可以回到(進入蟲洞時刻)幾百年前的過去(時間差值和蟲洞建立後,地球/中子星間累積的時間差相關)。
當然了,這個裝置不可能回到部署蟲洞之前。
但,它把「回到過去」變成了看得見摸得著的東西。
只要允許蟲洞存在、允許穿越蟲洞,你就沒法阻止人們「回到過去」了。
然後,正面面對「祖父悖論」,頭疼因果關係的崩潰吧……
因此,一些科學家傾向於否定蟲洞的可穿越性,試圖以此來保護因果關係。典型如霍金提出的「宇宙監督」理論。
這個視頻就提到了「可以利用蟲洞回到過去」,但沒說詳細原理:
膨脹的宇宙、蟲洞與時間機器(四)_北師大:從愛因斯坦到霍金的宇宙_騰訊視頻?
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這個設計由美國物理學家基普?索恩等三人於1988年發表在《物理評論通訊》上。這裡有一篇介紹文章:
怎樣製造時間機器(轉)-集智俱樂部
不過,我懷疑我複述的這個過程,以及引用的這篇文章,以及Wikipedia的詞條都可能遺漏了什麼。因為有些地方怎麼都說不通。
舉例來說,我們知道GPS衛星就受廣義/狹義相對論影響,它的時間流逝速度就和地球有一些差別。
當然,這個差別很小,只有千分之幾秒。
那麼,日積月累下來,GPS和地球的時間差也可能累積到可觀的程度(比如1個月)。
假如GPS時鐘相對地球是更慢的(實際上更快),那麼它也可以和地球所處時空產生一段「時間差」。我們甚至可以派一名宇航員上去,把GPS的時鐘調一調。
那麼,這名宇航員顯然到了GPS所在的、有時間差的時空;但GPS上面的時鐘所指示的時間和我們毫無關係(不在一個參照系),它顯示什麼都只對GPS有意義。
雖然GPS上的表比地球慢了一個月,而且它上面的銫原子的確也比地球少震動了一個月;但這名上去調錶的宇航員並不能回到過去。
07-12-16: 找到了,遺漏了這句:通過蟲洞是不需要時間的。
的確,不同參照系之間,時間差異是沒有意義的。所以我們盡可以派宇航員給GPS調錶;地球誕生46億年了,地球和月球之間累積的時間差更是驚人。但由於「參照系不同」,這個時間差沒有意義。
但是蟲洞不同。它的兩端之間並非像一根軟管子那樣,依靠電磁場交換信息;相反,它是一種極度扭曲的空間構造,從而使得「穿越蟲洞無需時間」。這也使得它的兩端被「綁死」在同一個參照系裡。因此,蟲洞兩端的時間差是不可忽略的。
「穿越蟲洞無需時間」很早就有了嚴格證明,但我之前沒能把它和參照系聯繫起來。
根據對超光速理論的研究,超過光速閥域之後,加速會隨著速度增加越來越容易,而減速會很難。就是說,你超光速之後就再也回不來了。
超光速就是類空間隔,經過洛倫茨變換時間分量可能為負。
先上結論:時間是不會倒流的~本人民科,腦洞勿輕信,強答只為博君一思~超越光速並非像大家所想的那樣會出現各種時間問題~恰恰相反,超越光速之後再也沒有任何時間問題了~因為相互之間再也沒有任何相互作用和因果關係了~可觀測宇宙邊緣的事物和我們之間的相對速度可以由於宇宙膨脹而超過光速,退行出我們的視野和光錐之外~與此類似的是落入並越過黑洞事件視界的事物和黑洞外部的觀測者之間的情況~仔細想想還挺有意思的~
我們不應該被相對論的完美數學和實驗結果所嚇到.重新回想相對論如何會建立?理論上首先我們有了一個局域的電磁理論,我們相信他在所有坐標系都正確,於是就會有一個和坐標系無關的光速.實驗上我們測量發現光束確實不變.有了這個根基,相對論建立起來.顯然,所有運動的物理看光,都有同一個速度,那麼作為空間除以時間的光速,必然使得時空並不對所有人一樣.建立起來的相對論將光速連接的系統定義為同時,或者說類光事件,Lorentz變換就可以導出了.其中隱含的就是,光速是同一的,那麼從變換的角度來年,也就是上限.結果是,在光速連接內的事件,我們可通過改變速度,使之時間序改變,之外的可以使之空間坐標重合,定義為類空或者類時.我們認定因果律是存在的.有因果關係的事件不會因為你的速度變換而改變,於是他們應該是類時事件.不超過光速的變換無法改變有因果頭系事件的時間先後.人們常以為超過光速之後,就可以改變因為關聯,回到過去.我不這麼認為,恰恰相反,Lorentz變換本身就是包含了時間的因果關係不能逆轉才導出來的.類時類空事件的定義就是光速不能被超越而建立的.因果關聯幾乎是整個科學的基礎,科學要做的事情就是問現象是由什麼原因導致的,這個原因會產生什麼後果,不可能被打破. 如果你真的超光速了,只能說明相對論定義的時空觀錯了,而不是你可以回到過去.
以前寫過一篇《超光速和時光倒流》,摘要個總結吧:
要讓第三者觀測到真正的時光倒流是不可能的,但不完整的時光倒流(時間旅行者單方面的觀測)在哲學上是不排斥,卻又毫無意義的。
我覺得這個問題與其說是物理問題,不如說是哲學問題。
我之前痴迷物理,但是並沒有發現哪個理論說超光速會導致時間逆轉,只是你如果超光速了,你會看到過去發生的事情,並不表示你能改變過去或者回到過去。 簡單的說,0秒的時候你按動了按鈕,0.5秒的時候發生了一個爆炸。你超光速了,在1秒的時候就到達了月球,而爆炸的場景(一個閃光)在1.5秒的時候才到達月球。 在1秒的時候,你在月球上看到了0秒時你按動按鈕的場景,但是並不表示你能改變這個事實,你阻止不了爆炸的發生。
新出爐的詳細討論的文章:知乎專欄
--------------------------------------------------------------------------------------------直接上圖:這是變換參照系時,時空矢量的變換圖。第一張圖是低光速情況下運動的變換方式,第二張圖是超光速情況下運動的變換方式。從第二張圖能看出,在超光速的世界裡,時間的先後順序是無關緊要的,因為在你眼裡的一先一後,換個參照系就會變成一後一先。時間的這種無方向性是容易理解的,想想低光速世界的空間,你相對於地面走了1米,以你自身作參照系,這個1米的空間距離變成了0米,假設有個人在你邊上騎車過去,以那個人做參照系,這個0米的空間還可能變成-1米。超光速世界的時間完全如同低光速世界的空間。
(PS:探討這類問題時,有個概念很容易混淆。時間的倒轉跟時空的倒轉是不一樣的,倒轉時間是很容易的,如同你可以在空間中隨意地前後運動,但是要回到過去的時空點,意味著時空中的軌跡要相交,相交的這個時空點,初級的物理學還沒法處理。)
時空就像畫布,而已經發生的過去就如同畫布上已經畫過的畫。時間倒流只是說你的畫筆可以在這張畫布的上邊作畫而已,這個不違反任何因果邏輯。真正有問題的是時空倒流,這個意味著你的畫筆要在已經做過畫的地方重新做畫。公式上會,實際上不知道
穿越那是電視劇了,物理學沒有穿越,物理學的時間穿越僅僅是相對而言!
說到底還是一個參照系的問題。譬如你坐在超速火箭上,去太空履行50年,因為速度快,時間慢,所以回到地球時地球還沒有經過50年,所以相對於地球人,你回到過去了,但相對於自己,你還是沒活到過去
超光速後會形成與黑洞事件視界相同的膜。
有兩種理解:1,超光速是不能逆轉時間的;2,但在相對程度上可以造成穿越時空的錯覺。
第一種,超光速不能逆轉時間這很好理解。舉個例子有人朝你開槍,子彈飛到你的面前,這時你以比光速快10倍的速度閃現到開槍人的面前,子彈並不會因為你超光速了而重新回到彈夾里,此時子彈應該大約還在你閃現之前的位置。 第二種,相對程度上使人感覺逆轉了時間。再舉個例子,假設現在地球是公元1917年(100年前),你和我都在離地球100光年外的地方,我們同時出發趕往地球,但我的飛船速度是光速的36500倍(超光速),而你的飛船速度就是光速,這樣我在一天內就能回到地球,我回到地球的時間點是1917年,此後我經歷了一戰、二戰、建國、冷戰、文革、改革開放等一系列事件。而你回到地球時已經是2017年了(假如我們都活到了2017年),我經歷的那些事件對你來說都是歷史,相對地球文明程度上我穿越了時間,但這100年你不過是在路上而已對地球上發生的一切都不知道、所以實際上我並沒有穿越時間,也不能穿越時間。並且我認為時間和數軸其實都是人為定義的方便工具,並無實體存在,即便是在數學層面的時間逆轉也只是理論定義和相對的,與現實穿越時空逆轉是不同的。 所以很多時候,很多事情和道理、理論也僅僅只是在很小的範圍比如地球人文明上是成立的,放大到整個宇宙或者更大的空間其實並沒有意義。也許你手上的一粒塵埃對於另一種生物來說可能是整個宇宙,你揮一揮手可能他們整個微文明就被你改變了。你的1秒鐘可能對它們來說定義的是1個紀元。 這個世界我還知之甚少…哭笑臉不請自答!!並不能。想像一下,如果光速是100m/s的話,如果300m外的一個人對著你豎了下中指,你需要在3S後才能看到他的這個動作,其實這個動作已經在3秒前已經發生了。所以如果你蹲在紙巾前看一部1分鐘的片的話,你的這些動作已經在6km處的某個人處才開始看得見,如果此時你乘坐一輛6km/s的高速列車到達這個點後,在1分零1秒的時候,你又可以看見你1分錢看片的情景了。而這些事情已經發生了,並不能改變了。所以,如果超光速的話其實看見的只是光傳過來的影像,並不能改變什麼。而這,並不是時光倒流啊。
熵的流動是不可逆的,時間倒流不可能發生,超光速最多能看到過去。
要是你覺得我不對你咬我啊!儘力用簡單的話來解釋,先說一個錯誤的也是大眾性的理解
在我小的時候,在動畫里出現過時光機器,超越光速就能時間倒流。
我當時的理解是,光信息以光速傳播,我超越光速,也不過是看到信息的倒流,所有人都在倒帶,我能看到一秒鐘,一分鐘,一天以前發生的東西。這就是所謂的時間倒流嗎?無非是看過過去發生的事情,但無法去碰觸和改變。
但這只是局限於經典牛頓力學裡的錯誤思考,經典力學並不適用高速運動。
真實的情況是:
簡單的來說,你的速度越快,你的時間流逝越慢,當你的速達到光速,時間將在你身上的速度為0,你以接近光速在太空中旅行一個月回來,地球上已經過去了幾百年。
上面的公式有一個特殊情況,當你的速度超過光速,時間在你身上的速度就是負值開根號。姑且不討論虛數與解的問題,假設開出來是負數。也就是說當你超過光速,時間將開始倒流。
但是個人覺得這裡也有一個謬論。
①假設你能加速到超過光速,現在開始加速。
②你的速度達到光速,繼續加速,超過光速。
③時間倒流,回到上一個瞬間。
上一個瞬間是什麼?是
②你的速度達到光速,繼續加速,超過光速。
然後
③時間倒流,回到上一個瞬間。
②你的速度達到光速,繼續加速,超過光速。
無限循環
而在這個過程中,你根本不知道,你已經無數次的超越了光速,你的意識始終停留在第一次時,你打算超越光速回到過去。
很好奇宇宙會不會死機???
本人所學和物理專業完全掛不上鉤,純粹以理性邏輯來思考,有問題歡迎大佬指點。
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