有人异想天开的提出:光速在真空中速度最快,那么在非真空环境下造出真空光速,这样是否可以实现时空倒流?
光速在真空中每秒约30万公里,是光量子运行的一个常数和特点,如果在非真空环境能够实现光速,就不是光子的特性了。这个问题更与时空倒流没有任何关系。有一些科幻作品在时光机中可以回到过去,其理论依据就是超过光速就能够使时光倒流。但这只是科幻,即使真的有超光速存在,也不可能回到过去。
因为这受到祖孙悖论和蝴蝶效应的限制。祖孙悖论是说一个人如果能够回到过去,就有可能能够杀掉自己小时候的祖父或者外祖父,这样他的父亲或者母亲都没有出生,怎么会有他这个傻蛋的今天呢?又怎么会有他能够回到过去呢?
而蝴蝶效应是说任何一些变化和扰动,都有可能导致不确定放大效应,经过一系列的连锁反应,给未来都有很多的不确定性。经典的例子就是一只亚马逊河的蝴蝶偶尔煽动了几下翅膀,两周后可能导致德克萨斯州一场龙卷风。
以上两个原理简单的诠释,就是如果真能回到过去,就会改变过去,过去变了,今天就会变,就可能没有现在,现在都没有了怎么会有回到过去这个傻蛋呢?
时空通讯还时常用过这样一个比喻,如果这个傻蛋回到恐龙时代的原始森林拉了一泡屎,其中的微生物在几千万年的进化中会变成什么呢?会不会就没有人类出现了呢?那怎么会有回到过去的这个傻蛋呢?所以不管用什么方式回到过去,都是一个无法解决的悖论。
狭义相对论预言了光速不变、光速恒定、时间膨胀、尺缩效应、横向多普勒效应、质速关系、质能关系等。这个理论已经成为了现代物理学的最基础理论之一,一切微观理论和宏观理论都必须满足狭义相对论的要求,才能成立。而且经历了100多年的检验,这个相对论动力学理论被无数的高精度实验所证实。
这个理论中最重要的就是光速不变。这个包含光速极限,即凡是有质量的物体都无法达到更无法超过光速;光速恒定,在任何惯性系和参照系测量光速都是恒定的,不变的,即每秒在真空中传播速度为299792458m/s。
不管是两束光相向而行,还是相对而行,怎么叠加都不会超过光速,都是恒定的。
计算公式就是洛伦磁变换,表示为:u=(u' v)/[1 u'(v/c^2)] ,其中:u是物体1相对于2的速度,u'是物体1相对于参考系(就是观察者)的速度,v是物体2的速度,c为光速。
光在真空中速度约30万公里/秒,在玻璃中约20万公里/秒,在酒精中约22万公里/秒,在水中约22.5万公里/秒,在冰中约23万公里/秒。无数的观测和实验事实证明,真空光速是最快的光速,在其他介质中光速只会降低。
这是因为光子在遇到任何粒子时,都会发生碰撞和能量交换,这样就会耗费时间。所谓非真空,就是具有各种介质的空间,就有很多分子原子和基本粒子充斥其中,就会减缓光速。
综上所述,所谓在非真空下造出光速是毫无根据的臆想。如果这个世界真有这样的事情发生,那人类迄今为止所有的理论都要改写,所有的常识都要颠覆,这可能吗?
即便假设在非真空下光速能够达到真空光速,也还是与时光倒流没有半毛钱关系。
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