作者:
jfsu (水精靈)
2016-08-03 01:56:05※ 引述《Dean1116 (Dean)》之銘言:
: 這個結論應該是大家從小記到大的
: 光速是宇宙最快速度
: 但是這個推論到底是怎麼來的?
: 如果跟E = mc2 有關的話
: 那如果哪天觀測到有負質量的東西存在,不就有可能超越光速了嗎?
: 有沒有光速為什麼是宇宙第一速度的八卦?
為何會說『光速就是極限』,底下我們只討論一條非常著名的公式,各位只要貢獻
一點點的想像力即可。
關於超越光速的問題,像是在電影《星際大戰》中,千年鷹號為了逃離銀河帝國的戰艦
追擊,躍入超空間(hyperspace);小時候的楊威利第一次遇到瓦普跳躍飛行(超空間
跳躍航行)的時候,身體極度不適,又吐又發燒的...等等,這些超越光速的題材,
不管在小說、電影、動畫...都不勝枚舉。
隨著近代物理的發展,物理學家才開始對它投以關愛的眼神。
根據牛頓的理論,光速就是光速,沒有什麼特別,要超越光速絕對辦得到。只要你跑得
跟光一樣快,光在你眼前就是靜止。不過,並沒有人看過光完全靜止,傳統的牛頓理論
在此是說不通的。
愛因斯坦在電磁大師馬克士威的理論中發現,光速是常數。不管你是向著它、背著它
移動,它都以同樣的速度前進。這樣一來,牛頓力學將完全崩潰,因為在他的理論中,
你在地球上的時間、長度與在其他星球的都完全一樣,這也表示在光速不變的情況下,
時間與空間必須產生難以想像的扭曲。
但是根據愛因斯坦的觀點,在加速前進的太空船裡,時間流動會變慢,船內的空間會
遭到壓縮。假設你站在地球上、可以透過望遠鏡看到太空船內部,你會發現,裡頭的
時間變慢了,船員的行動變得跟烏龜一樣緩慢,身體也變得跟扁魚一樣扁平。
如果可以的話,要是太空船以光速前進,內部的時間將會停止、太空船會一直壓扁到
消失不見,質量則會膨脹到無限大!
你會想說,夭壽喂~這種情況怎麼會花生??!!是啊,也就是如此,愛因斯坦才說
要突破光障(light barrier)是不可能的!如同二次元宅宅與三次元現充總是存在不可
交流的次元之壁一樣。
(偷渡一下,官配確認:大猩猩是不可跨越之壁!我幹你古味。)
ps.物體移動越快,重量越重,表示移動的能量轉換成質量,你可以透過E=MC^2來知道
有多少能量轉換成質量。
目前火箭最快只能達到40,000mph(64,000km/h),光障還構不成問題。等到科學家開始
考慮要拜訪離我們最近的恆星系(半人馬座α星(Alpha Centauri),距離約四光年,
如果使用傳統的化學推進火箭,大概要七萬年才能抵達!),他們得正視光障的問題。
以上,暫時先回答你的問題。
至於能否超越光速?嘿嘿~一堆科學家試著找出愛因斯坦理論的漏洞,像:用一隻
雷射筆朝天空掃去,這道光束的行進速度是可以超越光速的;或是想像你的手中有
一把刀刃是一光年的剪刀,當你使用剪刀、讓刀刃相交時,最遠那一點的移動速度
就超越光速;或是進行EPR實驗...等等。
你會問,我這樣做有什麼意義嗎?當然沒意義,上述超越光速的例子,因為我們
無法靠著這個方式傳遞或是攜帶任何訊息或是能量,純粹是自爽用。
後來愛因斯坦提出了比狹義相對論更強大的武器:廣義相對論。是的,換一個字,
當然差很多。根據廣義相對論,時空就像西索的念能力『伸縮自如的愛』一樣,
能縮能伸;在特定情況下,這塊時空之布可以延伸得比光還快!狹義相對論只能適用於
局部地區,如太陽系;要是考慮整個宇宙,就必須改用廣義相對論!
根據廣義相對論,要超越光速有底下的兩種方法:
1.延展空間:簡而言之,就是將我們背後的空間一直延伸直到接觸我們前面的空間。
你可能根本沒有移動,只是藉著扭曲空間,來抵達遙遠的星系。一種
名為阿庫別瑞引擎(Alcubuerre Drive)就是最好的例子。
2.撕裂空間:首先我們先在一張紙上畫上兩個點,經驗告訴我們,兩點間最短距離就是
一直線;然而,這未必正確。如果將紙對折,讓這兩個點相交,他們
之間最短的距離就不是直線囉,而是所謂的蟲洞(Wormhole)。
以上。
參考書籍:
1.電影中不可能的物理學
2.物理之書
3.二十世紀最偉大的科學實驗
作者: forgetpen (想一想) 2016-08-03 01:58:00
頭推
作者:
Saaski (GreedIsGood)
2016-08-03 01:59:00.
作者: a77942002 2016-08-03 01:59:00
大腿中了一槍 然後就死掉了~
作者:
doomlkk (帝王稚)
2016-08-03 02:00:00打了這麼多 第一個留言只有頭推
作者:
JoeyChen (I am Joey)
2016-08-03 02:02:00為什麼水精靈什麼題目都懂?
作者:
Doseopen (Doseopen )
2016-08-03 02:05:00前十推
作者: kevin751231 2016-08-03 02:08:00
看過某篇光速球的文,好像瞬間反作用力大到會產生蘑菇雲
作者: coldstick (冷枝條) 2016-08-03 02:08:00
物體移動越快是質量越大,不是重量
作者: waterstar (水星) 2016-08-03 02:08:00
推
作者:
ll000000 (ll000000)
2016-08-03 02:09:00所以外星人怎麼來地球
作者:
sioprr (島崎製鹽㈱)
2016-08-03 02:13:00推推
作者: s06076276 (緋月) 2016-08-03 02:17:00
專業偷渡給推
作者:
xwjyj (極端嗜睡菌)
2016-08-03 02:17:00我有認真看
作者:
ohohdog (ohohdog)
2016-08-03 02:24:00快推
作者:
FK56 (幹56)
2016-08-03 02:26:00水精靈科普文必推
作者: baileygisys (Bailey) 2016-08-03 02:28:00
太神啦
作者: Gecco (傑) 2016-08-03 02:28:00
自爽用那段,關於一把長至月球的剪刀,開闔的時候是否超越光速,這印象中牽涉到力的傳導,原子間的碰撞,這端施力要
作者: Gecco (傑) 2016-08-03 02:30:00
能傳導到另一端進行開闔,物體越長需要更多時間和力量,所
作者:
smallGY (小雞歪)
2016-08-03 02:30:00想說怎有點熟悉 啊就只是把書的內容抄上來而已…
作者: Gecco (傑) 2016-08-03 02:31:00
以還是沒有超越光速
作者:
obb70 (何AA)
2016-08-03 02:32:00我認真看完了
作者: prosperous 2016-08-03 02:36:00
好啦 我看不懂
作者: HNO3 (硝酸) 2016-08-03 02:37:00
科普王
作者:
louic (...)
2016-08-03 02:38:00水精靈可以出書了
很多人認為是超光速的量子糾纏 有一說就是因為微蟲洞
作者:
isiyou (呆頭鵝)
2016-08-03 02:45:00好讚的科普文
作者:
www1025 (G)
2016-08-03 02:46:00用曲速引擎就不用怕扭曲時空了,笨
作者:
gaduoray (☆嘎多魯蛇★)
2016-08-03 02:47:00推推 最近很好釣欸
作者: SherlockFOX 2016-08-03 02:52:00
撕裂空間是否根本就沒有速度?
作者:
ila9970 (ILa)
2016-08-03 02:56:00參考書籍怎麼沒有獵人,叭叭
作者: a9101214 (nacu) 2016-08-03 02:56:00
推
作者:
fish5123 (台灣的小朋友真的很棒)
2016-08-03 02:58:00嗯嗯 跟我想的一樣
作者:
royfw (Roy)
2016-08-03 02:59:00快推別人才不會發現我看不懂
作者:
RK456RL (我又來了)
2016-08-03 02:59:00趕快推 不然別人會知道我看不懂
作者:
demiyu (不吃魚的貓)
2016-08-03 03:03:00推
作者:
leoon (白開水)
2016-08-03 03:03:00物理人推個
你能證明蟲洞的存在嗎蟲洞 用筆戳洞已經被新聞龍捲風說到爛了
作者: mrlinwng 2016-08-03 03:07:00
喜歡看這種文 推大大分享
作者:
Boom3 (boom3)
2016-08-03 03:07:00快推 不然別人說我看不懂XD
作者:
davidwatt (Supreme1213)
2016-08-03 03:08:00水精靈必推
作者:
jhan80 (jhan)
2016-08-03 03:09:00果然水精靈,我是伊布啊
作者: bhshin (bhshin) 2016-08-03 03:09:00
推水精靈
作者:
TZofHES (TZ)
2016-08-03 03:13:00百推內!
作者: gg125 (阿GG) 2016-08-03 03:16:00
物理人 推正確
作者:
malogo (馬路狗)
2016-08-03 03:20:00知性深夜
作者:
TZofHES (TZ)
2016-08-03 03:20:00紅明顯 應該是 Alcubierre Drive 打錯一個字了
作者:
pinner (蓮踢踢)
2016-08-03 03:21:00推推
作者: moken (有點道理..) 2016-08-03 03:33:00
專業給推~
作者:
MasCat (帥貓咪)
2016-08-03 03:46:00深夜推
作者:
ccs9631 (henry)
2016-08-03 03:48:00推幹你古味
作者:
RLH (我們很近也很遠)
2016-08-03 03:49:00好好看 可是看不懂 哈哈哈
作者:
kingrichman (silent all these years)
2016-08-03 03:53:00只要在現存世界找到比光質量還小的就可超越但是以現有科學找不到這種東西
作者: slmj12 2016-08-03 03:53:00
專業推
作者:
kingrichman (silent all these years)
2016-08-03 03:54:00這就跟肥宅跑很慢,帥哥跑很快一樣道理
作者:
DDxMM (停不下來)
2016-08-03 04:06:00光速不是常數,遇到黑洞還是會變慢
作者:
jack0216 (jack0116)
2016-08-03 04:25:00電磁學大濕Maxwell是發現化工熱力學maxwell relation的人嗎?
講這麼白話我還是看不懂 我沒救惹QQ 可見這咚咚有多難
作者:
piovoso (柴犬高速螺旋)
2016-08-03 04:37:00百推內!
作者: shinbaikojan (新北柯震東) 2016-08-03 04:40:00
推
作者: nicayoung (大覺屋.師真) 2016-08-03 04:43:00
推
作者:
ww1215 (溜溜)
2016-08-03 05:06:00推
作者:
pp787753 (富士山下智久)
2016-08-03 05:15:00嗯嗯 英雄所見略同
作者: aupp1806 2016-08-03 05:21:00
文組懂推
作者: eggsnk (笒笒) 2016-08-03 05:21:00
幹你古味
作者: ajoe789g2000 2016-08-03 05:37:00
半夜看這個好傷腦
作者:
HaNk0311 (Sepnight)
2016-08-03 05:47:00人嗎ˉ2鞥嗎-.幹你古味 嗚嗚
作者:
F2307925 (Logical)
2016-08-03 05:57:00文組問一下,所以光具有質量?
作者: cs483500 2016-08-03 06:21:00
特地來幹古味
作者: jaworuji (QAQ) 2016-08-03 06:30:00
水精靈推推~
作者: billy027486 (hermis) 2016-08-03 06:38:00
推水精靈
作者:
gaddafi (格達費™迎未來 點亮臺灣)
2016-08-03 06:58:00光速確實無法超越 蟲洞算是開外掛
作者: ruwjo12 (雞腿12) 2016-08-03 06:59:00
推
作者: gg889g8 (凰) 2016-08-03 07:01:00
推
作者: jelly777 (果凍) 2016-08-03 07:03:00
推 長知識了
作者:
Paulbio (小便當)
2016-08-03 07:05:00水靈!
作者: leokind (打字超慢的啦) 2016-08-03 07:11:00
推
作者:
a26315875 (GeilGaMesh)
2016-08-03 07:19:00推偷渡 幹你古味
作者:
sharkimage (生日那天的甜蜜 ~知道效m)
2016-08-03 07:25:00推
作者:
ePaper ( ̄ ﹁ ̄)
2016-08-03 07:38:00精華推
作者:
catv (洛神紛飛兮)
2016-08-03 07:47:00我認真看了還是不懂
一直對於相對論懵懵懂懂,看完這篇還是搞不太懂,感覺似乎為了敘述簡化很多東西,想找個時間慢慢唸!謝謝水精靈~
作者:
after1 (aaaaaaaaaaaa)
2016-08-03 07:51:00水精靈
作者:
levi0119 (0119Levi)
2016-08-03 08:04:00推
作者:
kinda (天天)
2016-08-03 08:07:00扯一大堆 然後沒回答問題啊....
作者:
woogee (woogee)
2016-08-03 08:08:00快推,不然別人以為我們看不懂
目前只看到質量轉成能量,還沒看到能量轉成質量接近光速時,分子鍵結力還在嗎?
作者:
snes9xw (小包薯條)
2016-08-03 08:11:00水精靈推一個
作者:
tomalex (托馬列克斯)
2016-08-03 08:16:00(′・ω・‵) 推
作者:
tetsu2008 (妳是我最想留住的幸運:))
2016-08-03 08:17:00快推 不能被發現看不懂
作者: material015 (XiaoGua) 2016-08-03 08:17:00
安因斯坦到底是不是外星人