章节出错了,点此刷新,刷新后小编会在两分钟内校正章节内容,请稍后再试。
【2】超光速(推衍设定)
超光速究竟是什么?
为什么超光速的存在违反了因果关系,并暗示了时间旅行可行?
为什么一旦形成超光速就意味着形成CTC(封闭类时曲线)?
为什么光速与因果关系紧密相连?
如何将光速与因果关系解耦?
有哪些超光速方式?其建立于何种基础之上?需要什么?
以上问题都将在接下来的内容中得到统一解答。
……
超光速究竟是什么?
在本书中,超光速被定义为物质与信息以比光速更快的速度传播。
而狭义相对论意味着只有静止质量为零的粒子(即光子)才能以光速传播,而没有任何东西可以传播得更快。
那么,狭义相对论究竟是怎么规定了只有静止质量为零的粒子(即光子)才能以光速传播,而没有任何东西可以传播得更快的呢?
首先,狭义相对论建立在‘光速恒定’(洛伦兹对称性)这个公设(公设的含义是:没有道理、无法进一步解释、触及最基本)下,且光速恒定已经通过理论与实际验证证明且有实际应用,钟慢尺缩(卫星定位修正)、质能方程(核弹)。
那么,爱因斯坦究竟是出于什么样的目的基于‘光速恒定’这一公设而推导出狭义相对论,以及相对论中钟慢尺缩这一效应的呢?
想要明白这个问题,我们需要先理解什么是‘光速恒定’,然后理解基于‘光速恒定’推导出的钟慢尺缩效应。
‘光速恒定’是指:在与你同向的位置上放置一个激光器,将激光器开启的同时你也加速至光速(实际不可能,除非你的静止质量也为零),那么你理应看见和你齐头并进的光,可实际情况是,在你看来,光依旧保持三十万公里每秒的速度离你而去。可在外界观察者看来,你确实和光保持同样的速度齐头并进。
这究竟是为什么?
接下来就轮到钟慢效应登场了。
钟慢效应是指,如果你越接近光速运动,那么你的‘时间’在外界看来就是越来越接近静止的,如果你以光速运动,那么你必定完全静止。
这便是为什么,在地球看来你与光齐头并进的缘故,因为光子也是以光速运动且完全静止的,你实际上是变成了一颗人形光子,此时的你和光子相对地球来说共用同一个参考系,因此你和光子齐头并进。
但在你自己看来,你的‘时间’流速保持不变,反而是外界的‘时间’流速越来越慢,直至接近静止。
此时你和光子之间可不共用一个参考系,对你而言,光子现在和地球共用同一个参考系,光子和地球都以光速远离你,并且陷入绝对静止中。
虽然方向不同,但他们都是‘齐头并进’的,这和两个背靠背的手电筒一样,虽然相背而行,可它们之间的速度不是两倍光速,依旧是30万公里每秒。
那么问题来了,为什么地球-你之间的速度是30万公里每秒。光子-你之间的速度也是30万公里每秒,地球-光子之间的速度为什么不是相加为60万公里每秒,而是依旧保持30万公里每秒呢?
因为狭义相对论认为没有一个特权参考系,所有参考系之间都是相对的,因此不能将参考系之间测得的数据简单地相加,如果非要把光子-你,你-地球之间的速度相加,这样做就不‘相对’了,因为你变成了特权参考系,可光子和地球之间只需要有相对速度而已,完全用不着你这个特权参考系的存在。
而这个参考系之间相对速度的极限值就是C-光速——30万公里每秒。
因此,你、地球、光之间都严格保持30万公里每秒的速度互相远离。