穿越时空到底可行吗?理论物理告诉你
穿越一直都是人类梦寐以求的愿望。我们渴望回到过去弥补曾经的遗憾。但是这对于古人来说只能是遥不可及的梦想,穿越时空或许只能停留在影视剧和神话故事中。
在以牛顿为基础的经典力学中,穿越压根就是不可能完成的事情。因为牛顿力学告诉我们时间和空间都是绝对的,时间只能均匀地向后流逝着,时间地流逝不以人的运动速度而改变。
在牛顿力学中,速度是空间和时间的综合度量。也就是速度等于距离(空间)除以时间,速度可以叠加也可以抵消,比如两个人同向而行就是速度的抵消,两个人相对而行就是速度的叠加。最明显的实例就是当你坐在一辆火车上,当对面疾驰而过另一辆火车时,你会明显感受到速度变快了。这是因为你把对面的火车当成参照物了,所以你感觉自己所在的火车速度就是两个火车速度的叠加。
牛顿力学告诉我们,速度是可以叠加的,不仅对于低速的火车来说,而且对于光速来说,速度也是可以叠加的。然而19世纪后半叶,迈克尔逊莫雷实验却告诉人们:光速是不变的,也就是说你跑向光线测量的光速和远离光线测量的光速都是不变的,这也就是19世纪那笼罩在经典物理上空的一朵乌云。人们在疑惑,到底哪里出错了?不是说好的速度可以叠加的吗,为什么在光速问题上,任你在哪种角度观察光速都是不变的。这个问题直到爱因斯坦的出现才出现了转机,爱因斯坦认为既然速度是空间和时间的结合,但当你跑向光线和远离光线观察光速居然是不变的,而空间距离变了,但光的速度却不变,那唯一能改变的就是时间了。 狭义相对论指出,物体的运动速度越快,其时间就过的越慢。当速度超过光速,理论上就可以穿越了。事实上,狭义相对论有一条很重要的推理,就是物体运动的速度极限是光速,无法超越。
所以通过超光速来实现时空倒流的方法在理论上并不可行!超光速会颠覆相对论的理论基础,那么我们也就不能通过一个被颠覆了的相对论来实现时空之旅了。
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