第四百五十六章
作者:阴阳判官之羽      更新:2017-12-19 12:26      字数:5340

而相对论另一个奇怪的推论是,没有任何物体能加速到光速。开 心 文 学 不和我们建造动力多么强劲的火箭飞船,它们也永远不能到达光速。这是因为物体运动得越快,其动能越大,惯性也越大。爱因斯坦在他的E=mc2公式中指出,能量和质量或者说惯性相关联。因此一个物体的动能增加,它的惯性也增加,从而越来越难继续加速。这是一个收益递减原理:你对一个物体做的功越多,它就变得越重,加速的效果也越微弱。而把单一电子加速到光速,就需要无限的能量,粒子物理学家们对这一限制深有感触。质子进入美国伊利诺伊州Bataevat

on加速器时,它们的速度已经达到光速的99%。加速器的最后阶段使质子的能量提高了100倍,但速度仅增加到光速的99.99995%,与它们进入加速器的速度相比,提高不足1%。

不过,一直与相对论有冲突的量子理论看上去是允许物质以大于光速的速度运动的。在20世纪20年代,量子论显示一个系统相隔遥远的不同组成部分能够瞬时联系。例如,当一个高能光子衰变成两个低能光子时,它们的状态(例如,是顺时针或逆时针自旋)是不定的,直到对它们中间的某一个作出观察才确定下来。另一个粒子看上去感知到它的同伴被进行了一次观测,结果是任何对第二个粒子的测量总会得到与对第一个粒子的测量相一致的结果。这样远距离的瞬时联系,看起来像是一个讯息以无限大的速度在粒子之间传递了。它被爱因斯坦称为“幽灵式的超距作用”,听起来难以置信,但却是真实的现象。

而在1993年,加利福尼亚大学伯克利分校的RaymondChiao表明,量子理论还允许另一种超光速旅行存在:量子隧穿。想象朝一堵坚实的墙上踢一个足球,牛顿力学预言它会被弹会,但量子力学预言它还有极小的可能出现在墙的另一面。考虑这种情况的一种途径,是想象它能“借”到足够的能量穿越墙壁,并在到达另一面之后立即将能量归还。这并不违反物理定律,因为最终能量、动量和其它属性都得到了保存。德国物理学家维纳·海森堡的测不准原理表明,在一个系统中,总有某些属性——在这一情况中是能量——的值是不能确定的,因此量子物理学原理允许系统利用这种不确定性,短时间借到一些额外的能量。在隧穿的情况中,粒子从障碍物的一面消失又从另一面重现的需要几乎可以忽略不计,障碍物可以任意的厚——不过随着厚度增加,粒子隧穿的几率也就迅速地朝零的方向递减。

而Chiao通过测量可见光光子通过特定过滤器的隧穿时间,证明了隧穿“超光速”隧穿效应的存在。为此,他让这些光子与在相似时间内穿过真空的光子进行比较。结果隧穿光子先到达探测器,Chiao证明它们穿越过滤器的速度可能为光速的1.7倍。到了1994年,维也纳技术大学的Fe

encK

aus表明,隧穿时间有一个不依赖于障碍物厚度的上限,这表示光子隧穿障碍物的时间没有上限。德国科隆大学的Gunte

Nimtz也用微波实现了这种“超光速”。他甚至把莫扎特第40号交响曲调制在信号上,以4.7倍光速的速度将它传输通过12厘米厚的障碍物。

而这就是光速了,但也只是光速虽然是很快但是和光年比起来就微不足道了。因为要知道光年的准确长度是以1年=365天5小时48分45.9747秒,1光秒=299792458米来计算,1光年=9460528404879358.8126米。也就是大约94.6千亿公里,而地球母星的赤道长也就是4万公里,而母星绕太阳一圈也才9.42亿千米。这样一比就可以清楚的看出一光年的速度到底是多么可怕。而光年”并不是时间单位,说时间过去了多少光年,就好像说时间过去了几米、几千米一样,是不能成立的。

地球虽大,可是它在太阳系中充其量是沧海一粟。地球与最近的天体——月球之间的平均距离有384400千米,差不多是地球直径的30倍;而地球与最近的行星——金星之间的距离,最近时也有4000万千米;地球到太阳的距离则有14960万千米;地球与冥王星的距离最近时也有40多亿千米。这样的数字太大。为了方便起见,人们把地球到太阳的平均距离作为1。取名叫“天文单位”。用这个单位来度量太阳系的距离就方便多了。太阳与地球的距离为1天文单位,与水星为0.4天文单位,与金星为0.7天文单位,与冥王星为40天文单位,等等。

而太阳系虽大,可是它在银河系中,在宇宙中却非常渺小,远远达不到沧海一粟的比例。离太阳最近的恒星——半人马座a星,与我们相距43万亿千米。目前,我们观察到的最远的星星,是这个数字的30多亿倍。这样的数字太大,即使用天文单位来表示也很不方便,于是人们又采用一个新单位——光年(一光年等于63,240天文单位)。就是用光走一年的距离为1,来量度恒星之间的距离。大家知道,光1秒钟走30万千米,1年走的距离差不多是十万(94600亿千米)亿千米。

而这样我们可以说,太阳到半人马座a星的距离为4.3光年,与最亮的恒星天狼星为8.7光年,与牛郎星和织女星分别为16.63和26.3光年,与有名的参宿七为850光年,银河系的跨度达10万光年。到仙女座为230万光年。目前人类探知的最遥远的星,距离我们已达150亿光年。这就是说,如果这种星体正好是150亿年前宇宙大爆炸时诞生的,那么,人类现在看到的是它刚刚诞生时发出的光。而光年在现如今已经变成了一种速度的单位,因为在联盟内最第规格的星际战舰的速度都能达到十几光年而且每艘军事战舰都具备着迁越的能力。而这个能力就是应用联盟内已知的安全的虫洞进行战舰的瞬间跳跃。虽然虫洞到现在仍然还是科学史上最难的课题,但是联盟这些年来的发展和研究也不是白给的,最少那些被联盟内研究透彻所掌控的‘安全’虫洞都是能够进行任何规格战舰迁越的。