如果實現了超光速,如何證明它回到了過去呢?

如果我們可以將一個物體加速到超光速,把它送回過去之後,如何證明我們的確將他送到過去了,而不是他本來就存在於過去呢?

該如何去設計實驗呢?


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

t (v) = t_0 cdot sqrt{1-v^2/c^2}

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,時間 t 在數值上必為負數,而不是虛數!

同理,根據狹義相對論質速關係

m(v) = m_0 / sqrt{1-v^2/c^2}

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。


超光速時光倒流不過是小說家在沒有完全理解相對論的情況下作的一個演繹(速度增大→時間縮短→速度突破極限→時間反向流動),不一定是真實情況,但不妨我們開開腦洞。

假如你已經超光速了,那麼你就可以接受過去的信息了,假如你有一艘68倍光速的飛船,那麼只要一年,你就能追上開國大典時發出的光,可以欣賞建國的盛況了。但是此時你對面的那顆星球就遭殃了,信息的傳遞極限速度是光速,你看到你的飛船把星球撞了個洞,但是星球本身並沒有感覺,直到許久以後能量和力傳遞過來了,星球才開始崩塌,而對於星球上的人來說,飛船撞星球的事還沒發生,星球還完好無損,但是飛船撞穿了星球已經變成必然,果跑到因前面了,在一個路過的人看來,你就穿越回去了。

要是假設因果律不成立,以我現在的智商已經感到混亂了。


推薦閱讀:

假如現在一個具有大學本科知識程度的人穿越回到了過去,請注意,是身體穿越,不是靈魂穿越,會發生什麼?
如果時間倒流,你最想對自己說什麼?
時間旅行可能存在嗎?

TAG:物理學 | 時間旅行 | 回到過去 | 超光速粒子 |