爱因斯坦的相对论是当代物理学的基石之一,其名声六合驰名,可谓是众所周知。然而,这背后的名声不只是表面本人的优胜性,更收货于媒体的等闲报说念。然而文爱 x,真步调路相对论的真理,绝非三言二语所能笼统,因此社会上出现了诸多对相对论的歪曲和假话。其中,最为常见的可能是——“相对论认为,惟一高出光速就能回溯时光”。
对于这一假话,我我方就有切身资格,因为在初中时,我服气不疑,总以为惟一高出光速就能回到畴昔。至于我是从那儿得知的,追到已无极,但其时对于爱因斯坦的敬仰之情,犹如滚滚江水连绵不停(这收货于我读过的竹帛和电视上的科普节目)。
施行上,这一假话的起源如实出吹法螺因斯坦的相对论。在相对论问世之前,东说念主们对寰宇的领会多基于牛顿的全皆时空不雅,认为时辰和空间是孤苦存在的,任何物体在空间的通顺变化皆不会影响到时辰的荏苒,每个东说念主对时辰的体验皆是调换的。(这种不雅点与东说念主们的普通生涯进修十分契合)
飞极速在线在这么的默契配景下,东说念主们难以将光速与时辰研讨起来。但跟着爱因斯坦的狭义相对论出身,时辰和空间变得精采相连,酿成一个全体,光速也成为其中的要害成分。(施行上,狭义相对论即使不是爱因斯坦淡薄的,也将很快被其他科学家淡薄,因为其时的科学发展已经预示着一场紧要的变革)
狭义相对论有几个至极知名的推行,如“钟慢尺缩”,即在静止参考系中通顺的物体,其长度会裁汰,时辰会变慢。其中对于时辰的推行尤其引东说念主详实(除了本文研讨的假话外,还存在所谓的双生子佯谬这一永恒争论的话题)。
文爱 x
许多东说念主对这一论断的意识只停留在“物体速率越快,时辰荏苒就越慢”的层面上,进而有东说念主猜测(甚而参考了有关的公式):淌若速率越快时辰越慢,那么达到光速时,时辰不就静止了?淌若速率能高出光速,那么时辰岂不是倒流,咱们就能回到畴昔?
乍一看,这个论断似乎情有可原(尤其是对于新手而言),但施行上,这个论断从根底上就是诞妄的,因为物体的速率是不可能高出光速的,即即是达到光速亦然不被允许的(这里指的是具有静止质料的物体,光子则不适用)。
为什么会这么呢?因为狭义相对论中还有一个弥留的推行在为止着物体的速率,那就是质速联系,即跟着速率的加多,物体的质料也在加多,当速率趋近于光速时,物体的质料将趋近于无尽大,彰着,寰宇中不存在有余的能量来终端这依然由。
即便咱们弗成回到畴昔,但咱们却有可能前去将来。时辰的变慢意味着外界的时辰在加快荏苒。举例,乘坐亚光速飞船去寰宇中旅行,我方可能只认为过了五年,但回到地球时,却发现已经过了数千年。这不恰是穿越到了将来吗?
但有东说念主可能会质疑,狭义相对论是在惯性系中推导出来的,而惯性系仅仅理念念现象,现实中并不存在,那么在广义相对论中,物体是否可能高出光速呢?谜底依然是含糊的。狭义相对论行动广义相对论的迥殊情况,两者在实质上是重复的。换言之,物资在时空中沿着类时弧线(光子则沿着类光弧线)通顺,而具体是哪种时空并不弥留,无论是凯旋的如故障碍的皆建筑。
这些弧线就是物体的通顺寰宇线,代表了物体在时空中的旅途。物体在时空中的每一个点皆对应着一个特定的技艺和空间位置,将这些点贯串起来,便酿成了寰宇线。
施行上,有三种弧线:类光、类时和类空。在凯旋时空中,类空弧线暗示物体进行超光速通顺,但这是相对论所禁锢的。咱们不错浅易地舆解为:在相对论中,类空弧线是不存在的。
淌若无谓上述的几何谈话,而使用“相对于某个参考系的速率”等谈话来形色,则无法破坏地阐明问题,因为在非惯性系中,通过坐标打算得出的光速可能并不是咱们熟知的每秒约三十万公里。
然而,科学家们在广义相对论中发现了一些闭合类时弧线的存在。这意味着,在不违抗相对论的情况下,咱们有可能复返畴昔。打个譬如,在三维空间中,咱们不错搪塞地回到原点(如通过圆周通顺),那么在时辰维度上,淌若咱们能进行“圆周通顺”,即在四维时空上画出一条闭合的类时寰宇线,那不就是回到了畴昔吗?然而,这仅仅一种表面可能,当今来看,在现实中终端似乎并禁锢易。
尽管广义相对论也不允许类空弧线出现,但咱们仍不错通过欺骗引力时辰扩张效应来穿越将来,这极少在电影《星际穿越》中取得了灵活展现。在强引力作用下,时辰的荏苒会变慢,咱们不错围聚黑洞“逛一圈”,减缓自身的时辰荏苒,然后复返地球,发现已经过了很长一段时辰。
总而言之文爱 x,“速率达到光速,时辰静止;速率高出光速,时辰倒流”仅仅一个歪曲。因此,对于“向上光速不错回到畴昔”的说法,实则是一个假话。
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