光速:帶我們穿越未來的機器

光速:帶我們穿越未來的機器


時空旅行一直是一個科幻的題材,有關過去和未來。而關於時光機器,一直是人們津津樂道的話題,很早以前,我們偉大的科學家已經從理論上證明了時光機器的可行性,這是一個有關光速的故事。

何為光速,相對論裡指出,光速是光在真空中的傳播速度,是空間中速度的極限,不因參考系的變化而發生變化。高速運動的物體,不再遵循牛頓力學的原理,而是參照相對論原理。

光速:帶我們穿越未來的機器

關於相對論,愛因斯坦曾舉過一個很經典的例子。假設你面前有一個巨大的時鐘,指針滴答滴答的轉著,你站時鐘的前面,讀到了時間,這個時間是時鐘顯示屏上的圖像通過光速傳送至你的眼中的。現在你看著時鐘向後退,如果你倒退的速度達到0.5倍光速,你讀到的時間就變慢了,因為光從鐘錶傳到你的時間變長了;如果你繼續加速,達到了光速,你看到的時鐘就靜止了,因為你和光速一樣快,映入你眼中的一直是某一時刻的時間;如果你超過了光速,那麼恭喜你,你就看到了之前時鐘發出的光,即之前的時間,如果能實現的化,你將看到時鐘逆著倒轉,時光倒流了。

光速:帶我們穿越未來的機器

但是時間不能倒流,相對論的基本原理就是光速不可超越,為什麼呢?這裡要說一下高速物體的三個特性:

1、質增效應:就是物體的速度越大,質量就越大,接近光速時,物體的質量趨於無窮大,給物體繼續加速所需的推力就要趨於無窮大,所以光速不可達到。

2、尺縮效應:指高速運動的物體,測量的尺度會收縮。

3、鐘慢效應:是指高速運動的物體,時間會變慢。

相對論的基本原則就是任何時空都是可以轉變的,唯有光速不變。

光速:帶我們穿越未來的機器

再解釋一個例子,你在一艘0.6C(0.6倍光速)速度的飛船上,朝飛船前進的方向發射一個速度0.6C的物體,那物體相對於地面的速度是不是1.2C呢?如果是的話,這速度顯然超光速了啊?答案是否定的。高速運動的物體,不再遵循牛頓力學原理,根據洛倫茲變換他相對於地面的速度應是v=(0.6c+0.6c)/(1+0.6c*0.6c/c²)≈0.88C。因為光速不可超越,所以我們回不到過去,但是,(劃重點)我們可以去未來呀。

由於高速物體的鐘慢效應,就可以帶我們穿越未來。假設有一艘飛船,他的速度能達到0.9C,那飛船上的1小時就相當於地球上的2.3小時,要是繼續加速,達到0.99C,那麼飛船上的1小時相當於地面上的356小時,這時候真是天上1天,地上1年啊,要是繼續加速呢?於是你就可以在你的一生中,輕鬆經歷華夏五千年的歷史,再也不用喊著,向天再借500年。雖然你坐上飛船,然後回到地球時,對地球來說已經過了100年了,但對你而言,你在飛船裡可能只過過了1年,你的身體器官,你的細胞都只老去了1年,而你就來到了100年後的未來。於是在那個未來的世界裡,你看到了你的已經老去的兒子和孫子,維獨你還像昨天一樣,音容未改。

光速:帶我們穿越未來的機器

但是接下來你可能就遇到另一個麻煩了,你回不到過去了。對,時光的機器的方向就是未來,你只能向未來前進。如果加速水平進一步提高,造出時光機器,那對於現在還不能解決的疑難雜症,我們可以向未來求助。如果真的有那麼一天,有一架只能去不能回的時光機器,你願意到未來去嗎?


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