2025-06-28 00:06 点击次数:99
在驳倒天地速率的极限时美足交,光速老是一个弗成高出的贫瘠。
酒色网让咱们再次重申:莫得任何物资,包括东说念主类,能够达到光速,这是由爱因斯坦的相对论中的光速不变旨趣所决定的(除非有凭证标明这一旨趣是作假的,但目下还莫得出现这么的情况)。狭义相对论的构建恰是基于这一旨趣以及相对性旨趣,因此,狭义相对论的一些公式和论断中也反应出了光速的扫尾。举例,盛名的质能推敲公式:
(其中m暗示物体的认知质地,m0代表物体的静止质地,V暗示物体的速率,C暗示光速,在m0≠0的情况下,当Ⅴ趋近于C时,分母的平日根趋近于0,从而导致m趋近于无尽大)。尽管公式本人并未明确扫尾物体的速率,但当物体速率接近光速时,其质地将趋近于无尽大。达到光速时的质地即是无尽大,要念念激动这么一个质地无尽大的物体,就需要无尽多的能量。淌若天地是有限的,那么所有这个词天地的能量皆无法激动这么的物体,这也就覆盖了任何物体达到光速。在光速皆无法达到的情况下,超光速更是弗成能。
目下,唯有光子能以光速行进(还有引力波),这与其静止质地为零的特点不矛盾。因此,咱们大概不错这么再行提议问题:“光子穿越星河需要若干时代?是18万年照旧零?”这么的发问似乎更合理。关联词,假定咱们果然念念要让东说念主类达到光速,比如说通过使用无尽大的能量来将一个东说念主加快至光速,那么此时这个东说念主本色上就脱离了通例的时空,更始成了光,终末照旧由光来穿越星河系。
当今往复复这么一个问题:光速穿越星河系需要若干时代?18万年照旧零?谜底是:关于以光速移动的物体或者东说念主来说,时代是零;而关于相干于地球或星河系静止的不雅察者来说,时代是18万年(指沿着星河系的银说念面作念水平穿越)。
根据相对论,时代的荏苒具有相对性。一个物体认知的速率越快,其里面时代的荏苒就越慢。关于地球静止的不雅察者来说,会不雅察到快速移动物体里面的时代变慢了,这即是所谓的时代彭胀效应。以下是时代彭胀的公式:
(其中△t′是移动物体里面的时代断绝,而△t是地球静止不雅察者的时代断绝,V暗示物体相干于地球的认知速率,C为光速)。当物体的速率V接近光速时,公式中的根式趋近于零,因此物体里面的时代△t′也趋近于零,即时代彭胀效应运转走漏。根据公式,淌若V=C,则△t′=0,即当物体以光速移动时,其里面的时代就静止了。
淌若这个以光速移动的物体是一个东说念主,而这个东说念主仍然有知觉的话,他会以为在莫得破耗任何时代的情况下就穿越了所有这个词星河系,以致穿越了所有这个词天地,因为对他来说,时代还是住手了。还没等他嗅觉到时代的荏苒,就莫得任何东西可供穿越了,于是他脱离了天地的时空敛迹,最终成为光子是势必的效果。
关于这个“他”来说,不仅时代不存在,空间也不再有敬爱敬爱。“他”诚然依然存在,因为莫得任何表面覆盖他以咱们尚不知说念的形状存在。
而关于地球上的不雅察者来说,这个东说念主正在进行一场络续几十万年,以致数百亿年的漫长遨游。而穿越星河系所需的时代是18万年。诚然,这是基于沿着银说念面穿越的假定,淌若是垂直于银说念面穿越星河中心,则只需要1.2万年,因为银心的厚度约为1.2万光年。
以上假定了东说念主能够以光速穿越星河系,但本色上东说念主无法达到光速。推敲词,改日的东说念主类使用亚光速旅行穿越星河系是全皆可能的。
咱们再往复复一下,东说念主类以亚光速穿越星河系需要若干时代,以及可能的法度。为了简化回复,咱们照旧只研讨沿着银说念面水平穿越的情况。以亚光速移动的东说念主会因为钟慢尺缩效应,而使得在地球不雅察者看来的18万光年星河直径,在他们看来并不是那么长。以下是相对论的尺缩公式:
(其中L暗示以亚光速移动的东说念主所看到的星河系直径,L0暗示地球不雅察者所看到的星河系直径,即18万光年或1.89x10^21公里,V暗示移动速率,C暗示光速)。当V趋近于C时,公式中的根式趋近于零,L也趋近于零。举例,当V=0.8C时,L≈10.8万光年,那么穿越所需的时代△t=L/V≈13.5万年;当V=0.99999999C时,L≈25.45光年,则△t≈25.46年。这意味着,当东说念主以光速的0.99999999倍遨游时,只需要25.46年就能穿越星河系,这诚然是关于亚光速遨游的东说念主来说的时代,而关于地球上的东说念主来说,他们渡过了杰出18万年。
诚然,淌若改日东说念主类掌持了“虫洞”时候或曲速引擎时候,像穿越星河系这么的星际旅行可能会成为常态。“虫洞”是由爱因斯坦在1936年提议的,它是哄骗空间折叠时候将两个相隔远处的时空点纠合起来,已毕陡然的空间更始和时空旅行。因为是哄骗了空间的捷径,是以并莫得确凿地超越光速,并莫得违犯光速不变旨趣。
而曲速旅行则是通过在认知物体周围哄骗反物资驱动的曲速引擎来制造一个东说念主工曲力场,压缩认知方朝上的时空,彭胀自后的时空,酿成一个“时空泡”,使得物体能在这个泡中以若干倍光速移动。
因为仅仅对时空进行了压缩,是以也莫得确凿的超光速。以上两种穿越星河系的法度,不管是关于在遨游的东说念主照旧地球上的不雅察者来说美足交,所破耗的时代皆不是很长。淌若改日这些时候能够老到,必将成为东说念主类星际旅行的首选形状,使得穿越星河系变得像从一个城市到另一个城市那样浅易和肤浅时代。
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