為什麼速度超過光速就能時光倒流?

素未相見的姐弟

光速不變定律,被無數次的實驗證實過。它決定了:速度的改變,時間流速必須跟著改變,只有這樣,才能保持光速不變。假設

一旦速度超過了光速,那麼時間的流速將會出現負數,這樣,理論上時光就能倒流了。

打個比方,《三體》中的程心和艾AA乘著光速飛船到達280光年外的一顆星球,對於地球的觀測者來說,她們的確走了280年才達到。

而對於飛船本身來說,問題就出現了:飛船以光速飛行,光也是光速。艾AA觀察到的船外光速靜止為零了。這樣一來,就與光速不變理論矛盾了。

但是,我們不妨這樣想一下,所謂的速度,是用時間來衡量的,那麼只有在時間不流失時,光速不變才能繼續保持。也就是說,如果達到光速,時間流逝速度變會為零。這個時候,時間就是靜止的。

所以,此時的程心和艾AA是處於靜止狀態的。這個靜止狀態是沒有時間流過的。在程心和艾AA的感知中,穿過遙遠的280光年,也只是一瞬間的事情。

我們也可以換個角度理解,只有時間為零的這種狀態下,你才能與光子並肩飛行。時間出現正數,你就追不上光子了,並不是光子變快,而是你的速度變慢了,時間數值越大,你的速度就越慢,只有這樣,才能保證光速不變。

從距離的角度上,我們也可以這樣理解:當飛船達到光速時,我們可以看做兩地間的距離為零。當你的速度是光速的二分之一時,那麼你所旅行的距離只有實際距離的一半。

所以,在宇宙旅行中,速度改變時間,其實是光速不變的定律在起作用。

依此理論,我們不難想象,如果速度超過光速,時間流速就會出現負值,這就是傳說中的時間倒流,這在理論上成立的。但實際情況如何,目前還沒有一個可靠的答案。

超光速本身是理論上能夠成立的一個假設,時光倒流也因此而誕生。那麼普通物質(有質量有信息的)在普通時空裡的速度超過光速後會怎樣,在物理界裡有個概念叫反因果,也就是說,因果原理在這裡不成立了。

愛因斯坦談到超光速問題時也認為:可以給過去發電報,但在發之前,對方已經接收到了,這就違反了因果。愛因斯坦和他的相對論無法解釋這個因果關係的悖論。

很多科學家認為,時間出現負數在現實當中沒有意義。

然而1965年諾貝爾物理獎得主理查德.費曼卻支持這種反因果理論的存在。

他認為,所有的普通物質(指的是原子等)超過光速後,會變成反物質,並沿著時間倒流往回走。

理論物理上,的確有反因果和時間倒流這個概念存在。但是能不能用來解釋假想例子裡超光速所導致的時間倒流,現在沒有答案。

就算時光倒流和反因果都可行,這也並不代表你可以改變過去,或許只能看到,卻無力改變命運。

這個問題到現在,也僅僅是物理學理論的推理罷了,不得不說,科幻小說家們的想法遠遠超出了現實。


史海探奇

這個問題我必須給出正確的嚴肅的解答!

超光速是不會引起時光倒流的!

首先,超光速分兩種情況。

  1. 靜止時候有質量的物質運動不可超光速!
  2. 非物質現象可超光速,比如量子糾纏,空間膨脹速度!

狹義相對論的三大公式只是說,有質量的物體運動速度不可超越光速。如果是非物質運動的超光速,那麼它和相對論沒有關係,量子糾纏愛怎麼超光速就怎麼超吧! 反正量子糾纏又不能傳播能量和信息,因果律反正是打不破的,相對論也不會被推翻!

至於第一種情況,一個物質有靜止質量,那麼它絕對不可以等於光速,更不會超過光速。為什麼呢?

你看看洛倫茲因子1/(1-v²/c²)½就明白了,物質運動速度v等於光速c的話,v²/c²就為0,分母將為0,整個洛倫茲因子將變得毫無意義。狹義相對論也蘊藏一個理論:光速極限理論;但是一定切記:這個理論只是指有質量的物質速度絕對不能超過光速

那麼現在就有人說,如果有質量的物體運動超過光速了,那是不是意味著可以時光倒流?

我的答案是依舊不會。如果你按狹義相對論的時間膨脹公式t=t0/(1-v²/c²)½可以推論出,超光速會導致時間t為虛數,那麼是不是意味時光倒流?

我想說的是,虛數只是數學工具,是種邏輯推理的工具,並不代表自然世界必然要對應相關的存在事實!

首先物質運動的超光速將毫無保留的粉碎相對論的基石!物質超光速導致相對論完全失效,它將是一個假命題,那麼我們將不再會根據這個假命題推出“物質運動超光速導致時光倒流”的真結果!

所以一旦物質超光速,相對論就被顛覆,我們不再會根據一個被顛覆的理論再得出一個真實的結果! 所以超光速可以時光倒流是個偽命題!


科學認識論

超光速推導時光倒流有兩個錯誤,宇宙中最有可能出現時光倒流的地方其實是黑洞。

第一個錯誤是想當然,相對論速度越快,時間越慢,光速下時間靜止,一些人進一步推論超光速時間倒退。但是相對論中的極限速度是光速,適用條件也是光速及光速以下,推論超光速是自相矛盾的。即使存在超光速,時間不倒退也沒有關係,相對論本來就拒絕超光速,不適用超光速。


第二個錯誤是誤解相對時間。速度是相對的,光線相對於我們是光速,我們相對於光線也是光速,到底是我們的時間靜止還是光線的時間靜止?正解是光線相對於我們的時間靜止,不是光線的時間靜止,這也是相對論中“相對”的最初含義。超光速運動也許相對於地球時間倒流,但僅僅是相對於地球而言,不代表真正的時間倒流,真正改變時間的是加速度而不是速度,這是“雙生子謬論”的結論。

相對論拒絕超光速,目前的觀測都符合相對論,超光速在已知的物理理論中不存在,但在黑洞中有可能存在時間倒流。根據廣義相對論,引力可以讓時間變慢,也沒有引力上限存在。我們通常用視界描述黑洞,也就是引力正好讓光線無法逃逸的地方,這就相當於一個直徑2米的黑洞,光線在10米外才能逃逸,黑洞的視界是10米,其實從2米到10米之間都是空的,只是觀測不到。進入黑洞的視界中,引力會繼續變大,因此在視界中存在時間倒流的可能。



嘮科請留步

一,參照靜態空間的真空光速不可超越。

光的本質是:光波是來自光源電磁振盪推湧的真空漣漪子簇。基態真空漣漪,本來就以光速作無序運動,一旦受到光源的電磁振盪,這些基態漣漪獲得發散能,以波陣面方式一圈圈向外輻射。好比一石激起千層浪,長江後浪推前浪。


真空介質漣漪子,簡稱漣子,是宇宙真空場的一個量子。相當於宇宙微波背景T0=2.725K輻射的一個波長λ0=7.35cm,質量m0=1.26e-39kg。一個光子,大約6.4億個漣子。漣子是最輕最快的量子。

漣子的光速,由麥克斯韋方程組的推論c²=1/ε0μ0中的真空電導率常數ε0與真空磁導率常數μ0決定。因此漣子光速c也是常數,不可超越。這也是狹義相對論的一個前提。

二,洛倫茲變換因子γ=1/√(1-v²/c²)的意義。

①因子γ中的v,是動態參照系的速度,只能小於真空光速c,即v

②動態參照系,也可以是物系本身,但最終還以靜態參照系為基準。

例如:γ=1/√(1-v²/c²)中的v,c,t=γt0中t0,L=L0/γ中L0,都是靜態參照系下的參數。

③如果動態參照系為光速v=c,則γ=∞,則t=γt0=∞,時間靜止,這隻有數學上的意義。

④如果動態參照系為超光速,例如v=2c,則γ=1/√(1-4)≈0.58i,相當於逆時針旋轉0.58×π/2=0.29π,0.29π/2π=14.5%圈。即數學上時間倒轉14.5%圈。

⑤如果動態參照系為靜止,即v=0,則γ=1,就是經典動力學的靜態空間參照系。

三,兩個速度的疊加問題。

①AB並排的兩個等頻激光發生器,同時發射兩速激光,二者的疊加速度依然是光速,只是疊加的光波會共振,疊加頻率f'是原來各自頻率f的兩倍即f'=2f,波長λ'是各自波長λ的一半即λ'=½λ。疊加速度v'=2f×½λ=fλ=c。

②AB相向的兩個等頻激光發生器,同時發射兩束激光,二者在AB之間或旁側的任意一點相遇的時間,按平行四邊形矢量運算法則計算。其合成速度v',合成位移s',在靜態參照系下,可以有超光速v'>c,時間t'=t0=s'/v'。但只是疊加速度,單一物系不可能超光速。



③假設高鐵A以光速c穿梭,乘客B以走速v奔向車頭,靜空參照系下,乘客的疊加速度v'是v'=v+c,即乘客可以超光速,時間依然按我們地球的時鐘正常計算。但這隻有數學意義,物理上絕不可能,因為高鐵不是光。


四,如果在GPS同步衛星上安裝時鐘,是以衛星線速度v為動態參照系的時間t,與地球安裝的靜態參照系時間t0不一致,有t=t0/√(1-v²/c²),但是地面接受站的時間t0不必調整。例如衛星上楊利偉有鐘慢效應,似乎年齡延長了,但他返回地球后還是原來的楊利偉。


原道童子

時光是不可以倒流的,不管你願不願意相信,事實就是這樣,人總是想著如果時光可以倒流那該有多好,但是物理世界的規律是不可違背的。


相信超過光速以後時光就可以倒流是根據相對論推導出來的,但是相對論本身就是將光速列為一個極限的狀態,超過光速是相對論所排斥的,除了光之外,沒有任何的具體實物能夠達到光速甚至是超過光速。說白了光速不可超越,超越光速不過是意識形態中的問題,研究起來沒有任何的意義。

時光為什麼能夠倒流呢?就是因為光速還沒有你的速度快所以你的時間就可以停滯不前甚至是倒著走嗎?相對論告訴我們,任何狀態下物理定律都是不變的,也就是說你即使是達到了光速甚至是超過了光速,你還是你,不會變成之前的你,不會感覺不到時間仍在流逝,你不僅可以感覺到時間的流失,而且你速度的改變沒有對你關於時間的感知沒有任何影響。如果說你可以回到過去,那麼之前的你還是不是你?那個你是誰?你還是你,之前的那個你只是另外的一個人,而與你沒有任何的關係,要不然突然就多出一個你,那麼宇宙中究竟有多少個你呢?


相對論告訴我們,速度變快確實是可以使時間的流逝變得更慢,但是這也是相對而言的,對於絕對的觀察者而言,時間沒有變慢。也就是說你在一個速度很快的飛船上度過一年的時間你還是和平常沒有什麼不同,但是對於地球上的人來說,你的一年可能就是他們的數十年,這就是相對論。

目前為止,宇宙中還沒有發現超過光速的速度,而最有可能存在時間倒流的地方就是黑洞了,如果人類有一天能夠探知黑洞的內部結構,我想時光能否倒流就會有定論了。


鏡像宇宙

這只是出現在小說或者科幻電影裡會說超光速能時光倒流,

光速在我們宇宙中就可以認為是無限快的速度,也沒有辦法超越,就如題主自己所說,從過去到將來的事情只能持續發展,是不可逆轉和停止的。

物理理論中,我們只能無限接近光速

光子沒有質量,所以沒有質量的物質是可以達到光速的,而不存在有質量物體的速度達到光速或者超光速的。

在歐洲的大型強子對撞機就是一個例子,無論我們怎樣加速粒子,都只能無限接近,無法達到,如果有超光速這種事情的話,那粒子對撞機就不會存在了。

所以不管是達到光速還是超越光速都是不可能的事情,那我們就看看無限接近光速的情況

能量:

  • 越接近光速就需要無限的能量來加速,因為在物體達到90%光速時,物體質量會增加2倍,所需能量也會增加兩倍。

  • 而無限接近光速時,相對論質量會增加到無窮大,所需的能量將遠超整個宇宙的能量,這意味著在加速過程中會摧毀整個宇宙,而且都無法達到光速。

時間:

  • 當物體接近光速時,時間膨脹效果會越明顯,假如速度是90%光速,如果你經歷10分鐘,地球人就會經歷20分鐘,時間會減半,但是你不會感覺時間變慢了,只有當你停下來去和地球時鐘對比時,你才會發現你穿越未來了。

  • 同樣的,越接近光速,相對時間差異會越大,無限接近光速時,你的時間相對地球時間來說就是近乎靜止的,但是你無法達到光速(在這裡光子具有光速是因為它沒有時間概念的,意味著在光子的眼中它存在所有它要經過的路程上,從它被創造到被吸收都是一瞬間,而)。

光速是我們認為定義的30萬公里每秒,所以完全可以把它看作是宇宙中的無限速度。無法達到或超越光速,也不存超光速時光倒流。


量子貓

誰告訴你超過光速就能時光倒流?

如果你是自己睡著了瞎想,那隨你

如果你說你的假設來自狹義相對論,那你就在自己扇自己耳光了。

狹義相對論裡的所有結論都來自於一個基本假設,光速不變理論,並再次基礎上推導出洛倫茲變換,這個變換公式就已經說明任何物體無法超過光速,否則分母會出現一個複數,對於現在已知的宇宙來說,質量裡含有複數是沒有意義的。

退一步說,就算你的速度等於光速,根據洛倫茲變換,此時物體質量是無窮大,拿E=mc2一看,此時物體動能也是無窮大。而宇宙中最基本的定理能量守恆定律告訴我們,物體的能量不會憑空產生,這麼大的動能必然是從別處轉移過來的。而無窮大的能量是什麼概念呢?即使整個宇宙的能量加起來,都不能說是無窮大的能量。

所以如果你不信相對論,那你認識的速度對時空的影響就沒有依據;如果你信相對論,那就應該認識到相對論已經明確告訴你,任何有質量的物體,都不能達到或超過光速。

真正能做到扭曲時空的,在廣義相對論裡已經說過了,是引力。


Mr_wMr_

什麼東西運行會超過光速呢?目前還不知道。超光速時時光減慢或倒流只是一種理論上的假設,現實中還沒有得到驗證,所以這種說法不可信。時間是不斷向前的,不論物質做何種形式的運動或靜止,時間都不會倒流。時間和空間是兩個不同的慨念,不能混為一談。光子處在時空中,無論光子運動速度是快是慢,時間總是均勻的向前推進著,時間不受任何因素的影響,它一直存在並延續著。假如人為的製造一個時間測量工具,那這個工具便是一個物體,該物體不可能超光速運行,也就無法測量超光速運行的時間變化量。並且,當它高速運行時,它便處於超重狀態,對時間的記錄準確性下降了,因為它自身的質量發生了改變,即動勢能與低速狀態下完全不同,怎麼能用低速時的基準時間來計算高速狀態時的時間呢?顯然這樣的測量法就不科學。


智盈2

這是自相矛盾的說法,由於人的能力有限,往往揀了西瓜,丟了芝麻。或者揀了芝麻,丟了西瓜。

速度是單位時間通過的距離。寫成速度x時間1秒=速度/秒;速度x時間1小時=速度/小時;速度x 時間1年=速度/年,等等。

速度已經包含著單位時間,倒如火車速度50公里x1小時=50公里/小時;速度100公里x1小時=100公里/小時;⋯⋯,假如火車速度達到光速x1小時=光速/小時。

以上可以看出來,速度之中包含單位時間是不變的,單位時間是表達速度的基礎。速度無論多麼快,都無法改變內在的時間因素。

速度依靠單位時間而存在,沒有時間在內單純的速度是不存在的,速度無法改變自身內在的單位時間,無論速度多快,自身的單位時間不變,速度使時間變化是不能成立的。


717wang

時間不可能倒流,如果把光比做河水,你站在河中央,那麼每秒和你接觸的水都不一樣,如果你以水一樣的速度,往下游運動,那麼和你接觸的水都是一樣的,但是隻是水一樣,不能說河沒流動,如果你以超過水流的速度向下遊,可以接觸到以前接觸過的水,但只是水,以水流的速度向上遊,就可以接觸到正常兩倍的水;大概意思就是,如果以光束離開光源,那麼,看到的光源永遠相同,如果超過光速離開光源,可以看到以前的光源,如果以光速靠近光源,那麼就相當於按了快進,這些只是我們看到的,但是時間還是在流逝,就跟河流一樣,只是我們接觸的水,是現在的水,還是以前的水,但河一直在流。

我們眼中的太陽,是8分鐘以前的太陽,就連近在咫尺的她,也只是曾今的她


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