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相对论时间与光速的关系

时间:2022-11-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:揭示时间和空间之奥秘最成功的理论当推爱因斯坦的相对论,100年来,这一理论经受了众多的考验,已成为现代科学的重要基础。根据相对论,要实现时间倒转,就必须存在超光速的运动。然而光速是自然界中一切运动速度的极限,这是相对论的基本假设,所以时间旅行也就是不可能的。然而,按照相对论揭示的秘密,速度的叠加不能像这样简单地做加法,而是要通过一套名为洛伦兹变换的方程组来进行计算。

爱看动画片《哆啦A梦》的朋友,一定都挺羡慕哆啦A梦可以乘上时光机,任意穿梭于过去和未来吧。那么,在现实世界中,时间旅行可行吗?能否打开一个回到过去的通道,或找到通向未来的捷径?

揭示时间和空间之奥秘最成功的理论当推爱因斯坦的相对论,100年来,这一理论经受了众多的考验,已成为现代科学的重要基础。根据相对论,要实现时间倒转,就必须存在超光速的运动。然而光速是自然界中一切运动速度的极限,这是相对论的基本假设,所以时间旅行也就是不可能的。

另一方面,回到过去从逻辑上讲也很荒谬。比如在著名的“祖父佯谬”中,某人用某种方式回到了过去,却不小心杀死了尚在幼年的他的祖父。那么问题就来了,这个事件堵了他老爸的生路,那么他还能出世吗?既然他已经出世,又怎么可能回到过去杀死他的祖父呢?可见,一旦实现了时间旅行,就必然会出现许多类似的颠倒因果关系的逻辑悖论。

渴望回到过去的人,似乎也只能依靠想象的翅膀了。

光速+光速=光速?

光速无法超越?有些聪明人想到了这样一个反驳的例子。想象我们从一艘以光速飞行的飞船上射出一束光,那么这个光束的速度岂不就是:光速+光速=2倍光速,不就超过了光速吗?然而,按照相对论揭示的秘密,速度的叠加不能像这样简单地做加法,而是要通过一套名为洛伦兹变换的方程组来进行计算。在低速的情况下,计算结果和简单的加法几乎一样,但是接近光速之时就大不一样了,计算结果竟然是:光速+光速=光速!很神奇吧,欲知究竟,还得努力学好高深的数理知识才行啊。

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