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超過光速會看見什麽?愛因斯坦:時間將開始倒流,產生祖父悖論

2024-08-12科學

光速作為宇宙中的一項規律,頗令人費解,因其速度過慢,每秒30萬公裏的數值,在直徑達930億光年的可觀測宇宙中,顯得微不足道。

然而,盡管光速於宇宙中極為遲緩,對當下人類文明而言,依舊難以企及。現階段最快的探測器速度僅為光速的千分之一,即每秒三百公裏,且該速度無法長久維持。在此情形下,莫說飛出太陽系,就連迅速抵達火星都無法實作。

在此種情形下,不少人會提及超光速,然而愛因斯坦早已證實超光速是難以實作的,確切地講,具有質素的物體無法達到光速且超越光速,緣由在於無論是人抑或宇宙飛船,在趨近光速的行程中,其自身質素會急劇增大,最終在抵達光速前變為無窮大,而宇宙中不可能存在無窮多的能量去推動無窮大的質素繼續加速,故而超光速是不可行的。

然而,愛因斯坦提出了規避光速限制的途徑,即廣義相對論裏的時空扭曲。當我們的宇宙時空具備充分彈性時,若以特殊方式使時空折疊並形成通道,便可達成在短期內跨越數千萬光年的目標。此被稱作愛因斯坦—羅森橋的現象,現今則被命名為蟲洞。

若不借助蟲洞技術實作超光速,愛因斯坦指出,此舉將引發時間邏輯破綻。鑒於速度愈快時間愈慢,於光子而言時間近乎靜止,倘若超光速,則時間會逆向流轉,也就是俗稱的穿越時空回到往昔。

在此種情形下,一艘可超光速航行的飛船會在尚未起飛時便已降落,而倘若穿越至過去致使祖父悖論出現,那麽整個時間線皆會遭到毀壞。

當下使飛船本身實作超光速的唯一途徑為空間曲率驅動,其基本原理在於將空間拉伸形成一個泡泡,從理論上講,可對物體前方的空間進行壓縮,同時擴張物體後方的空間,如此一來,飛船實則是在該曲率泡中行進,故而能夠不受光速的制約。

此種名為奧古比埃裏的飛船,主要包含三個部份:內部的泡泡或乘客區域,該區域內時間的流逝相較一般空間更為緩慢;兩個外部組成部份,其一為負能量與正能量的外殼,其二為無變化的常規空間。

然而涉及負能量則頗為棘手,緣由是廣義相對論指出宏觀世界中不存在負能量,其僅於量子領域有所顯現,故而曲率驅動技術首要需處理的便是自微觀領域匯集負能量。提及量子領域,就必然要講到量子纏結的超光速效應,盡管此過程本身未傳遞任何資訊,可它確為當下僅有的兩種超光速現象之一,另一種為宇宙時空自身的超光速膨脹。

【總體來看】

盡管人類文明當下距達到光速尚有漫長道路,然而現階段的宇航速度著實已需進行革新,化學推進技術在未來定然會被可控核聚變所替代。

屆時,抵達火星僅需數日,去往月球僅需數小時,整個太陽系會如同 19 世紀的地球海洋一般。乘客至多耗費半年時間,便可抵達太陽系的任何一處。