19世紀(jì)末到20世紀(jì)初,物理學(xué)迎來了一輪新的變革,以牛頓為代表的古典物理,開始逐漸讓位于以愛因斯坦為代表的現(xiàn)代物理。
而現(xiàn)代物理學(xué)最先確認(rèn)的一條規(guī)律就是:真空光速不變且不可被超越,也就是說每秒30萬公里就是宇宙中信息傳遞速度的上限,不論未來以何種介質(zhì)去傳遞信息,都無法超過每秒30萬公里這一極限速度。
但為什么不能超光速呢?
在很多人的設(shè)想中,如果兩束手電筒發(fā)出的光相向而行,那么這兩束光的相對(duì)速度就是兩倍光速,同理,如果一個(gè)人拿著手電筒往前跑,或者開車的時(shí)候開大燈,那么手電筒和大燈發(fā)出的光的速度,也應(yīng)該屬于超光速。
以上這種將兩個(gè)速度簡單相加得出的相對(duì)速度,在物理學(xué)上被稱為伽利略變換,但這一變換只適用于低光速條件下,一旦兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了近光速水平,那么就得用到洛倫茲變換,而在洛倫茲變換中,兩束光的相對(duì)速度并不是每秒60萬公里,而是每秒30萬公里,換言之就是說,一旦物體的運(yùn)動(dòng)速度涉及到光速,那么它的相對(duì)速度最高也只能達(dá)到光速,而絕不可能出現(xiàn)超光速。
之前在解釋為啥不能超光速的時(shí)候,科學(xué)界總喜歡用狹義相對(duì)論中的質(zhì)增效應(yīng),通俗來說就是向光速逼近的過程中物體的質(zhì)量會(huì)變成無限大,而宇宙中沒有無限大的能量,所以物體的速度無法超光速。
但隱藏在“光速無法被超越”背后的,其實(shí)還有一個(gè)被很多人忽視或者說不重視的原因,那就是因果律。
坦白來說,因果律并不能稱之為嚴(yán)格的物理學(xué)定律,因?yàn)樗玖耍?strong>就跟1+1=2一樣基本,所有就像很少有人去思考1+1為什么等于2一樣,因果律也很少被從嚴(yán)格的科學(xué)角度去審視,更想不出它和光速有什么關(guān)系。
但事實(shí)上,正是光速導(dǎo)致了因果律的出現(xiàn)
因?yàn)樗惺录恼Q生與發(fā)展,以及最后的衰亡,在物理學(xué)上都能被看作是一個(gè)個(gè)時(shí)空點(diǎn),比如任何一個(gè)人都出生在由時(shí)間上某一刻和空間是某一點(diǎn)組成的時(shí)空坐標(biāo)上,而任何一個(gè)人的死亡也發(fā)生在某一個(gè)時(shí)空坐標(biāo)上。
這兩個(gè)坐標(biāo)最明顯的不同,就是發(fā)生時(shí)間的不同,換言之就是說,“死亡”這一事件的時(shí)間坐標(biāo),肯定位于“出生”這一事件的時(shí)間坐標(biāo)之后,即最后一個(gè)事件的發(fā)生時(shí)間一定比第一個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間更晚,最后一個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間坐標(biāo),減去第一個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間坐標(biāo)后,結(jié)果必需大于0。
一切關(guān)系到因果律的事物,都必須遵循以上的規(guī)則,所以一個(gè)人必須先出生才能死亡,一棵樹必須先播種才能長成,而最后一個(gè)事件的時(shí)間坐標(biāo),減去第一個(gè)事件的時(shí)間坐標(biāo)后,得出的就是一個(gè)人的壽命,和一棵樹的壽命。
而如果超光速存在,那么一個(gè)人以超光速運(yùn)動(dòng)時(shí),時(shí)間坐標(biāo)就會(huì)往后退而不是往前走,這一過程將導(dǎo)致最后時(shí)間坐標(biāo)的相減出現(xiàn)負(fù)數(shù),具體表現(xiàn)就是如果一個(gè)人五點(diǎn)下班,那么當(dāng)他以超光速回到家后,時(shí)間坐標(biāo)就會(huì)從五點(diǎn)后退成三點(diǎn),而不是正常情況下的從五點(diǎn)前進(jìn)至五點(diǎn)半。
更極端一點(diǎn)的話,如果一個(gè)人超光速回到過去阻止了自己父母的相識(shí)相戀和結(jié)婚,那么這個(gè)人本身的因果律就會(huì)被打破,因?yàn)橛兴改傅拇嬖诓庞辛怂,而如果他父母從來就不認(rèn)識(shí),他自然也就無從出現(xiàn)了,進(jìn)而他超光速回到過去阻止父母結(jié)婚這一事件,也就不會(huì)發(fā)生了。
由以上兩個(gè)例子不難看出
受超光速影響最大的其實(shí)是時(shí)間的連續(xù)性,因果律只是時(shí)間連續(xù)性的具體表現(xiàn)之一罷了,如果一個(gè)人超光速回到過去,又改變了過去某一事件的發(fā)生,那么時(shí)間的連續(xù)性就會(huì)被打破,因果律也隨之被打破。
總體而言
速度和時(shí)間是深度綁定的關(guān)系,愛因斯坦的相對(duì)論中也只允許了面向未來的時(shí)間旅行,而杜絕了面向過去的時(shí)間旅行。
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