03.05 為什麼速度超過光速就能時光倒流?

素未相見的姐弟


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。


飛魚科普


朝遊北海暮蒼梧,今日出遊昨日回……只有神仙可以做到,人類永遠無法實現這個夢想。中國古代有一個不算神話的傳說,一個叫做夸父的人,追趕太陽,喝乾了涇渭兩條河的水,追到夢澤又喝乾了夢澤的水,繼續逐日還是追不上太陽,最後渴死了。因為人類始終無法超越天日,更不可能獲得超過光速的速度,所以人類不可能讓時光倒流。而神仙則不同,神仙瞬間可以凌空飛越到太陽前面,將太陽拋到自己的身後。如果神仙高興返過頭來,逆著太陽走過的路線,從今日開始瞬間將太陽推回昨日的位置,完成了乾坤大挪移,就可以實現“今日出遊昨日回”的預期效果了。但神仙也有神仙的規矩,即使神仙有這種能力,也不可能施展神仙技能去破壞三界秩序,如果神仙以自己的一己之私破壞了三界秩序,就變成了人神共憤的異類,必然受到最嚴重的懲罰 ,最終不但連做神仙的資格沒有了,連最根本的魂魄也可能被三界規則消滅掉。所以,理論上超光速可以讓時光倒流,但不可能讓時間倒流。時光是一種虛幻的景象,而時間是一種與三維空間捆綁在一起的絕對量變。三維空間的變化就是在時間的引導下,將三維空間裝入時間布袋,從而變成了三維物種無法逾越的四維空間。能夠在三維空間與四維空間之間自由穿越的只有鬼神與已經變成鬼神的靈魂。


葫蘆一笑1


首先超越光速本身就是不可能的,因為越接近光速,有質量的物體所需要的能量越大。除非自然界中存在‘負質量’的物體,否則要達到光速是不可能的。(圖一中有公式)

那麼我們一直以來所說的時間時間倒流,又是建立在什麼公式之上呢。(圖二)

其實是建立在偉大的科學家愛因斯坦的狹義相對論裡邊的時間膨脹公式,由圖二我們可以看出,當v大於光速c的時候,分母是一個複數,近一步計算,我們會算出時間t也同樣是一個複數,近似處理之後,時間t可取值為負數。

時間t取負值,時間指向過去(假設正值為未來,負值為過去),那麼是不是意味著我們可以回到過去?

答案是否定的,因為最開始我們就提到了一個能量的問題,這個能量太大了,不是人類能控制得來的。

就好比原子彈(建立在圖一第二個公式之上),幾千克就能釋放那麼多能量,而且這些能量還不是人類所能掌控的。




AI智創客文化


先給出答案:不能超光速,時光也不能倒流。

時光倒流回到過去這一直都是科幻作品中的常客,但現實生活中幾乎沒有任何理論支持時光倒流的說法,在四維時空中時間維只能是單向的。

在牛頓時代絕對時空觀深入人心,即使到現在為止也是如此,我如果說我的時間很可能跟你的時間不一樣,有的人心中一定在想:這個人怕是傻的!然而事實即是如此:每個人的時間可能是不相同的,根據愛因斯坦的狹義相對論我們可以推導出時間膨脹效應,簡單理解就是物體的運動速度影響了時間的流逝速度,運動速度越快時間流逝速度越慢,直到速度無限接近於光速,而時間無限接近於靜止。


關於速度和時間的關係到這裡已經是極限了,然而一些人對於愛因斯坦的時間膨脹效應給出了自己的延伸理論:物體達到光速時間靜止,物體超過光速自然就是時間倒流了。

實際上關於速度愛因斯坦有如下的定義:

  1. 有靜止質量的物體,永遠都達不到樣子,理論上只能無限接近於光速;
  2. 信息的傳遞速度不能超光速,最快只能等於光速,例如傳統的電磁波通訊。

只要不違反以上兩點,就可以去隨便超光速了,例如宇宙的膨脹速度超光速,量子糾纏的速度也是超光速的,這兩種超光速也是被主流科學認可的,但是並不違反相對論對於不能超光速的約定。

狹義相對論中速度影響著時間,而在廣義相對論中引力影響著時間。廣義相對論從本質上解釋了引力,認為引力是時空彎曲的外在表現。在相同的體積範圍內,質量越大引起時空彎曲的曲率越大,這就意味著時間流逝的速度就越慢。因此在黑洞周圍時間是很慢的,例如在《星際穿越》中“一個小時等於地球七年”的情節讓人記憶深刻。


我們可以看到無論是廣義相對論還是狹義相對論都不支持時間的倒流,只會讓時間的流逝速度變慢。但是廣義相對論預言的蟲洞,卻很可能幫助你去穿越時空。蟲洞簡單的理解就是時空彎曲,使不同時間地點的兩個位置連接起來,從空間角度來看類似於一條“捷徑”,而從時間角度來考慮就很可能穿越了時空,因為時間也是有“形狀”的。

而關於超光速時光倒流有另外一種誤解,舉個簡單的例子:如果我們能瞬間到達70光年遠外的天體上回望地球,理論上是可以看到中華人民共和國成立的,但這並不屬於時空倒流。


科學黑洞


超過光速,時間可以倒流,這是因為觀測者在不同的位置上引起的,這個位置不僅是空間上的,還有時間上的。

我們在等速移動的地面空間和時間上時,在不同的經緯度我們測的時間也會不同,地面上有一條叫做本初子午線的時間界線,就是用來計算空間和時間起點的。由此線向東方向時間是增加的,向西方向時間是減少的,但是,即便如此,我們所流過的時間總和是一致的。

當我們離開“坐地日行八萬裡”的地球時,乘坐光速或是超光速飛行器,其實時間是一樣計算的,只不過由於飛行器體積太小的緣故,不再有向東向西產生時間差這樣的細微區別而已,我們流過的時間總和是一致的。

提一種假設,開個地球大小的飛船,光速遠離地球,兩個地球的東八區的時間,時間會不會一直相差一樣的時間,如果不會,其中的一個地球就不會有東西區的時間區分,全球時間一至,也就是體積縮小至一架宇宙飛行器時,駕駛人看到的時間。

仔細想來,光速與時間倒流的問題,就是太陽存在惹的禍。如果沒有陽光或者人類看不到太陽光,就不會出像“光速時間可以倒流”這樣糾結的問題。

可以想象,當圍繞太陽出現兩個地球時,兩個地球上的人因為處在不同的空間、時間位置上,就會出現要求,對空間上時間起點的重新界定。在兩個地球的距離中心處就是昨天和今天,去年與今年的分界時間點,而且如果兩個地球是關於太陽兩邊對稱的,經過太陽的時間就是穿越時間的均分點,兩個地球間的空間來往過程就有50%的可能存在時光倒流,另有50%的可能是未來穿越,而且無論用任何速度方法都是無法改變的那種時間倒流與穿越,兩個地球間的宇宙遊輪,只不過是個交通工具罷了。


快樂剪影


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


一:已知宇宙,光速是最快速度,極限速度,任何有靜質量的物體都不得達到或超越光速,信息的傳遞不能超過光速;

二:狹義相對論根本就沒有提到超越光速的事情,所以,關於題目所說,只能說是自己對公式的“外推”,是個人的猜測而已,沒有“為什麼”,沒有任何理論提到了“超越光速可以時間倒流”。

兩個不同的“ t2-t1”代表著時間在不同參照系中的時間流逝,可以看到,當V>C時,根號下的數值為負數,那麼開了根號成了什麼數了呢?成了無意義的虛數,虛數在物理學上是沒有實際意義的。

所以,產生“超越光速引起時間倒流”的想法,只是我們對於狹義相對論中的鐘慢效應的一種過度理解罷了,鐘慢效應是指,運動中的物體時間流逝變慢,且運動速度越快,時間流逝的就越慢。

顯然,大家很容易的,想當然的,繼續往下面想,達到光速怎麼樣,或者超越光速怎麼樣。

既然超越光速無法實現,那達到光速呢?

繼續看上面那個公式,達到光速,V=C,分母就等於了0,分母顯然不可以等於0,所以,達到光速,也是不可能的。

在這個已知宇宙中,有質量的物體達到或超越光速都不可能!!!


科學船塢


這個問題十分簡單。第一,時間是參量。第二,時間不存在。是人們為了觀察、研究生物的生長變化過程而人為的制定的參照系。那麼結論就不言而喻了。不可能逆轉。








攜手人生


達到光速後時光回倒流,這好像是美國70年代的那個科幻電影的邏輯吧?

以光速接近物體,的確如你想象,觀測者看到的光信息會發生多普勒效應,波長變短了

但是接近光速時,相對論效應變得明顯,你無法看清楚那個恆星,所有的景象都會擠在前方,並且變藍。越接近光速,你自身時鐘相對越慢,你無法看到景象,只是光堆積在一起。沒達到光速前,你就被基本粒子燒死了,有質量的物體速度太大會有明顯的相對論效應,與真空量子發生巨大的影響。


哎饃


時間和光速的話題是物理學科普領域的討論熱點。根據一種廣為流行的說法,一旦速度超過光速,時間就會發生倒流。那麼,為什麼有人會說超光速會讓時間倒流?時間不是一直在向前流逝嗎?

愛因斯坦沒有說過

超光速會讓時間倒流的說法其實源自於狹義相對論,但這是對愛因斯坦理論的一個嚴重誤解。根據鐘慢效應,速度越快,越接近光速的參照系,時間過得越慢,越趨於靜止,具體公式如下:

既然時間會隨著速度趨於光速而逐漸趨於靜止,那麼,這是否意味著當速度達到光速時,時間就靜止了呢?而當速度超過光速時,時間會開始向後流逝呢?

事實上,狹義相對論表明,宇宙中沒有光速參照系,只要是有靜質量的物質,想要達到光速甚至超過光速是不可能的。也就是說,時間靜止和時間倒流的推論都是錯誤的。

或者從鐘慢效應的公式中可以直觀地看出,當速度等於光速時,洛倫茲因子(1/√(1-v^2/c^2))的分母變為0,表達式將變得沒有意義。

而當速度超過光速時,洛倫茲因子的分母根號內為負數。雖然這在數學上可以用虛數來表示,但在物理學中沒有任何意義,現實中不存在含有虛數項的時間。

根據現有的理論,不但超光速不能讓時間倒流,而且時間向後流逝這樣的事情本身就不能發生。因為如果發生時間倒流的事情,就有可能出現祖父悖論這樣不能解釋的矛盾。

鐘慢效應和星際旅行

鐘慢效應確實存在,這是狹義相對論的一個重要推論,並且也得到原子鐘實驗的證實,導航衛星也需要考慮到這種相對論效應。事實上,未來人類可以利用這種效應實現夢寐以求的星際旅行。

宇宙空間非常廣闊,如果我們想要飛到成千上萬光年外的其他恆星系統,根據牛頓力學,即便用光速也要成千上萬年的時間。然而,根據鐘慢效應,如果宇宙飛船的速度可以加速到足夠接近光速,它只要幾年甚至幾天就能飛到對於地球參照系而言非常遙遠的星球上。

需要注意的是,宇宙飛船並沒有超光速,因為在出現鐘慢效應的同時,還會相應出現尺縮效應。根據亞光速飛船參照系,飛行距離只有幾光年甚至幾光天。

時間流逝的方向

總之,就目前所知,時間流逝是單方向的,只能向前。在熱力學中,可以用熵增原理來描述時間的前進方向。熵被用於表徵系統的有序度或者說混亂度,有序度越高或者說混亂度越低,熵越小,反之亦然。

根據熵增原理,孤立系統的有序度會不可逆地降低,也就是說熵會不可逆地增加。考慮一塊完好的玻璃,當它被打碎之後,混亂度會增加,熵也會隨之增加。在沒有外界的干擾下,玻璃是不可能自發復原的,所以熵增是必然的,這就是時間的流逝方向。


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