假如速度超过光速会有什么后果?

光速,每秒299792458m,爱因斯坦在狭义相对论中指出,光速和任何速度相加都只能得到光速,并且对于任何观察者来说真空中的光速都是相同的,不论光源怎么移动,对于观察者来说光速都是恒定的,不会发生任何的变化(www.san9.cn)。

既然光速是宇宙最快的速度,那么速度超越光速后会发生什么事情,产生什么后果呢?

为什么要超光速?

让物体移动的速度超越光速,一直以来都是科学家的梦想,现在人类的航天设备想要离开地球满足“第二宇宙速度”11.2km/s就足够了,以人类现在的科技水平让飞船实现百分之一光速都做不到,就想着超越光速是不是想得太多了?

对于人类来说光速很快,但是每秒30万公里这个速度放在宇宙尺度下,其实并不快。光是以光速沿着直线传播的,一束太阳光从太阳表面抵达地球大约需要8分钟,如果太阳突然从宇宙中消失,地球在8分钟后才会陷入黑暗。

即使太阳消失,我们仍然能在天空中看到太阳,太阳虽然不在了,它辐射出来的光还在传递,从这个例子我们就可以看出来,光速并没有我们想象的那么快。距离太阳系最近的恒星系是“比邻星系”,距离地球大约4.22光年。

如果人类可以让飞船以光速运动,也需要整整4.2年才能抵达比邻星系,往返一次考虑补给和休整,可能需要整整10年左右,人类的一生又有几个10年呢?在实现光速运动的情况下,前往距离地球最近的星系就需要这么久的时间,银河系的直径大约在20万光年左右,如果没有超光速技术,人类可能永远无法探索完整个银河系。

银河系对于我们来说很大,但是在整个宇宙中,其实银河系也很渺小,在“本星系群”中大约存在50个和银河系类似的星系,更大的“室女座超星系团”中存在100个和本星系群结构类似的星系群,室女座超星系团的范围大约是1.1亿光年,可观测宇宙是900亿光年,宇宙的浩瀚是人类无法想象的,想要探索宇宙全部的秘密,人类必须突破光速才行。

超光速会发生什么?

超光速会发生什么事情呢?首先我们要知道为什么不能达到光速,爱因斯坦认为任何存在“静止质量”的物体都是无法达到光速的,因为这个物体在运动的过程中,速度越接近光速,它的质量就会变得越大,想要让一个质量无限大的物体达到光速所需的能量是“无限大”。

如果爱因斯坦是正确的,那么别说超光速了,未来的宇宙飞船只能无限接近光速,永远无法真正地实现光速,越接近光速携带的能量就越大,一艘亚光速飞行的宇宙飞船如果遇到一个障碍物,发生的巨大爆炸会造成难以想象的破坏,而一艘超光速飞船如果发生意外撞上了障碍物(这可能是难以避免的),造成的巨大爆炸可能会摧毁整个星系。

值得注意的是,超越光速后不会让“时间倒流”,只会看到周围的一切在倒退,这是因为你的速度超过了光,接收了之前光子携带的信息造成的错觉。

想要实现超光速运动,不仅仅要考虑怎么样实现超光速,还需要考虑超光速后的影响,现在最被期待的超光速理论是“曲率引擎”,这种引擎可以利用时空曲率让飞船实现超光速,还不违背相对论中光速最快的限制。

其实在我们的宇宙中,存在“超光速”的现象,比如说宇宙膨胀的速度就超过了光速,在宇宙大爆炸之后,空间膨胀的速度就变得越来越快,科学家推测现在宇宙膨胀的速度已经超光了光速,这代表两个距离足够远的星系,彼此之间相互远离的速度已经超过了光速。

就像是我们在地球上看似是静止的,其实地球每秒都在高速运动,太阳系也在高速运动,只是我们感受不到罢了。除了宇宙膨胀造成的超光速现象之外,“量子纠缠”后两个粒子之间相互影响的速度也超过了光速,可能正是因为量子纠缠这个现象实现了另类的“超光速”,让爱因斯坦对这个现象十分执着,产生了爱因斯坦不认同量子力学的谣言。

量子纠缠是现在唯一一种“超远距离作用”,科学家认为量子纠缠的两个粒子是“瞬间”作用,相互影响的速度是光速的很多倍甚至是上千倍,但是量子纠缠不会传递信息,所以没有违背相对论,只是因为人类现在的理论还不够完善,无法解释这个现象罢了。

上面的这两种“超光速现象”从严格意义上来说都不是真正的超光速,因为没有传递信息,也不是传统意义上的物体运动。所以并不违背我们的理论,从现有的物理定律来看,未来的宇宙飞船可能最多以“亚光速”飞行,永远无法实现真正的超光速运动。

随着宇宙膨胀速度的增加,不能超越光速的人类文明,最终会被困在一定的范围内,随着资源的耗尽而灭亡……

你认为人类未来可以实现超光速吗?欢迎留言和我讨论~

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