Re: [問卦] 為什麼不可能超越光速?

八卦

2502366

: 這個結論應該是大家從小記到大的
: 光速是宇宙最快速度
: 但是這個推論到底是怎麼來的?
: 如果跟E = mc2 有關的話
: 那如果哪天觀測到有負質量的東西存在,不就有可能超越光速了嗎?
: 有沒有光速為什麼是宇宙第一速度的八卦?

為何會說『光速就是極限』,底下我們只討論一條非常著名的公式,各位只要貢獻
一點點的想像力即可。

關於超越光速的問題,像是在電影《星際大戰》中,千年鷹號為了逃離銀河帝國的戰艦
追擊,躍入超空間(hyperspace);小時候的
楊威利
第一次遇到瓦普跳躍飛行(超空間
跳躍航行)的時候,身體極度不適,又吐又發燒的...等等,這些超越光速的題材,
不管在小說、電影、動畫...都不勝枚舉。

隨著近代物理的發展,物理學家才開始對它投以關愛的眼神。

根據
牛頓的理論
,光速就是光速,沒有什麼特別,
要超越光速絕對辦得到
。只要你跑得
跟光一樣快,光在你眼前就是靜止。不過,並沒有人看過光完全靜止,傳統的牛頓理論
在此是說不通的。

愛因斯坦在電磁大師馬克士威的理論中發現,
光速是常數
。不管你是向著它、背著它
移動,它都以同樣的速度前進。這樣一來,牛頓力學將完全崩潰,因為在他的理論中,
你在地球上的時間、長度與在其他星球的都完全一樣,這也表示在光速不變的情況下,
時間與空間必須產生難以想像的扭曲。

但是根據愛因斯坦的觀點,在
加速前進的太空船裡,時間流動會變慢,船內的空間會

遭到壓縮
。假設你站在地球上、可以透過望遠鏡看到太空船內部,你會發現,裡頭的
時間變慢了,船員的行動變得跟烏龜一樣緩慢,身體也變得跟扁魚一樣扁平。

如果可以的話,要是太空船以光速前進,內部的時間將會停止、太空船會一直壓扁到
消失不見,質量則會膨脹到無限大!

你會想說,夭壽喂~這種情況怎麼會花生??!!是啊,也就是如此,愛因斯坦才說
要突破
光障
(light barrier)是不可能的!如同
二次元宅宅與三次元現充總是存在不可

交流的次元之壁
一樣。

(偷渡一下,官配確認:
大猩猩是不可跨越之壁!我幹你古味。


ps.物體移動越快,重量越重,表示移動的能量轉換成質量,你可以透過E=MC^2來知道
  有多少能量轉換成質量。

目前火箭最快只能達到40,000mph(64,000km/h),光障還構不成問題。等到科學家開始
考慮要拜訪離我們最近的恆星系(半人馬座α星(Alpha Centauri),距離約四光年,
如果使用傳統的化學推進火箭,大概要
七萬年
才能抵達!),他們得正視光障的問題。

以上,暫時先回答你的問題。

至於能否超越光速?嘿嘿~一堆科學家試著找出愛因斯坦理論的漏洞,像:用一隻
雷射筆朝天空掃去,這道光束的行進速度是可以超越光速的;或是想像你的手中有
一把刀刃是一光年的剪刀,當你使用剪刀、讓刀刃相交時,最遠那一點的移動速度
就超越光速;或是進行EPR實驗...等等。

你會問,我這樣做有什麼意義嗎?當然沒意義,上述超越光速的例子,因為我們
無法靠著這個方式傳遞或是攜帶任何訊息或是能量,純粹是自爽用


後來愛因斯坦提出了比狹義相對論更強大的武器:
廣義相對論
。是的,換一個字,
當然差很多。根據廣義相對論,時空就像西索的念能力『
伸縮自如的愛
』一樣,
能縮能伸;在特定情況下,這塊時空之布可以延伸得比光還快!狹義相對論只能適用於
局部地區,如太陽系;要是考慮整個宇宙,就必須改用廣義相對論!

根據廣義相對論,要超越光速有底下的兩種方法:

1.
延展空間
:簡而言之,就是將我們背後的空間一直延伸直到接觸我們前面的空間。
你可能根本沒有移動,只是藉著扭曲空間,來抵達遙遠的星系。一種
名為阿庫別瑞引擎(Alcubierre Drive)就是最好的例子。

2.
撕裂空間
:首先我們先在一張紙上畫上兩個點,經驗告訴我們,兩點間最短距離就是
一直線;然而,這未必正確。如果將紙對折,讓這兩個點相交,他們
之間最短的距離就不是直線囉,而是所謂的
蟲洞(Wormhole)。



以上。

參考書籍:
1.電影中不可能的物理學
2.物理之書
3.二十世紀最偉大的科學實驗

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forgetpen1樓頭推 08/03 01:58
Saaski2樓. 08/03 01:59
a779420023樓大腿中了一槍 然後就死掉了~ 08/03 01:59
doomlkk4樓打了這麼多 第一個留言只有頭推 08/03 02:00
morgan10115樓長知識推 08/03 02:01
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JoeyChen7樓為什麼水精靈什麼題目都懂? 08/03 02:02
Doseopen8樓前十推 08/03 02:05
kevin7512319樓看過某篇光速球的文,好像瞬間反作用力大到會產生蘑 08/03 02:08
kevin75123110樓菇雲 08/03 02:08
coldstick11樓物體移動越快是質量越大,不是重量 08/03 02:08
waterstar12樓 08/03 02:08
ll00000013樓所以外星人怎麼來地球 08/03 02:09
frank330214樓深夜知識文 08/03 02:13
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sq61372py20樓你光速系? 08/03 02:21
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DeeDiaoChang23樓近代物理學超G8毛的QQ 08/03 02:26
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Gecco25樓自爽用那段,關於一把長至月球的剪刀,開闔的時候是否超越 08/03 02:28
Gecco26樓光速,這印象中牽涉到力的傳導,原子間的碰撞,這端施力要 08/03 02:29
rainxo6p27樓先推 08/03 02:30
Gecco28樓能傳導到另一端進行開闔,物體越長需要更多時間和力量,所 08/03 02:30
smallGY29樓想說怎有點熟悉 啊就只是把書的內容抄上來而已… 08/03 02:30
Gecco30樓以還是沒有超越光速 08/03 02:31