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超越相对论 光速究竟能不能被超过?(3)

2015-10-01 08:33  川北在线整理

  那么,超过光速,真的可能吗?

  在理论物理中,有一种被称作光锥的东西。正如一颗石头投入水中逐渐散开波纹,我们可以考虑一束自然光,其光波在散开时其波阵面的变化排列在一起时,我们在图中可以画出一个锥子样的图案,它代表某段时间中的事件集合。在光锥中的点(事件)可以相互联系,它们是低于光速的。然而,倘若要和光锥外的事件产生联系,在相对论中这是不可能的,因为这意味着物质比光的散开还要快,即超光速。

巨大光锥中的我们示意图

    巨大光锥中的我们示意图

  那么,宇宙中可能存在超光速粒子吗?有科学家猜测引力子是一种超光速粒子,然而实际上引力的传递速度是光速。

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  实际在物理学上,曾经有人猜测存在一种超光速粒子,它所具有虚数的质量。在洛伦兹变换中,假设给予一个粒子超光速的情况,其质量将会出现虚数,逆着思路想过来,科学家猜测倘若就存在一种粒子它本身就具有虚数质量,那么这种粒子将会本身以超光速行驶。在标准模型中,这种粒子被称作快子,它被假设成为一种亚原子粒子,即比原子略微小一些的粒子,其能量在消耗的时候快子的速度反而会无限增加。有科学家怀疑,物理学中的中微子或许就是这样一种快子,因为它所有的很多效应和快子很相似,并且有多次与超光速的试验与其有关。

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  快子倘若存在,理论上它也会符合物理规律,但是至今实验中没有发现过这种粒子。并且,质量为虚数的粒子要给予一个物理解释,也并非易事。那么,究竟有什么方法才能使粒子达到超光速的现象?我们可以考虑一个名叫做十维空间的理论,它出自超弦理论,描述的是一个由能量弦构成的宇宙。在弦理论中,任何粒子都是由一种能量弦(简称弦)构成,类似小提琴上的弦,它也会产生波动或振荡,其波动时就产生了各种各样的粒子。弦有一维长度,具有开闭两种状态。而倘若考虑这个理论,宇宙将不再是四维的,而是复杂的十维空间。

[责任编辑:沫朵]
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