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光速不可超越? 那假如超越光速会怎样呢?

在许多科幻小说和电影中都能看到时光旅行的事件,飞船可以马上加速自*由的穿梭在宇宙中,我们知道在现实生活中这样的事很难实现,但让我们打开脑洞用科学进行一次太空旅行!

狭义相对论也告诉我们,要把一个比光运动慢的物体加速到光速,你需要无限多的能量,更别提要超光速了,而回到过去常常会破坏因果关系,例如所谓的祖父悖论:如果你回到过去,并杀死你的处在幼年的祖父,那么你怎么会在之后出生并长大后回到过去杀死你的祖父呢?所以说,超光速旅行是一件不可能的事情。

不过,让我们暂时假设一下,如果可以进行超光速旅行,那么究竟会发生什么呢?时间真的会发生倒流吗?

美国密歇根理工大学的物理学家罗伯特涅米罗夫,利用一个非常简单的模型对此进行了研究。对于相对论这么复杂的问题来说,即使简单的模型也含有如下一系列设定:

设定1:离地球10光年远的地方有一颗X行星,正在以相对于地球为0.1c(c为光速)的速度远离地球。

设定2:有一艘宇宙飞船从地球上的发射台上起飞,以恒定的速度驶向X行星;抵达X行星后立刻再次起飞,以相同的恒定速度返回地球,并停在离发射台不远的停机坪上。相同的速度,指的是飞船去程时相对于地球的速度,与返程时相对于行星X的速度大小相同。这意味着,飞船返程时相对于地球的速度大小需要使用狭义相对论来计算。

设定3:为了计算的方便,飞船发射时的时刻设为0。

设定4:讨论中所说的时间和距离都是相对于在地球上的观察者而言的。

涅米罗夫对飞船在近光速、等光速、超光速等不同速度下的情形进行了计算。他的研究结果呈现出的是一个超乎想象的世界。

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