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為什麼光速不能超越?超光速會顛倒因果,使愛因斯坦理論崩潰

在現代人的眼裡,光速已經是速度的極限了,這一信念已經深深在紮根在人們的心中。可是在100多年前,人們還在相信牛頓經典力學的那套理論。經典力學認為,宇宙中到處充斥著以太,而以太就是一種絕對靜止的參考系,宇宙萬物的運動都可以相對於以太來進行,所以就有絕對的速度。這個絕對的速度就是相對於以太來進行的。

19世紀,西方許多物理學家做了大量的實驗,力圖證明地球相對於以太的運動速度。然而無數多的實驗全部失敗,人類到那時為止,還不知道是因為實驗方法不對,還是以太壓根就不存在呢?

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直到1887年,邁克爾遜莫雷實驗才正式否定了以太的存在,並證明光速是不變的。但是這個時候還沒有人發現狹義相對論。其實洛倫茲距離狹義相對論的發現只差一點點了,可是他還是難以突破經典物理的禁錮。

直到愛因斯坦的出現,才真正揭開了狹義相對論的真實面紗。狹義相對論有兩個基本假設,第一個就是光速不變原理,這就意味著在任何參考系中,光的傳播速度都是不變的,大約每秒30萬公里。第二個假設就是,在任何參考系下,物理規律是不變的!

為什麼光速不能超越?超光速會顛倒因果,使愛因斯坦理論崩潰

此後,愛因斯坦的質能方程,表示出一個物體所蘊含的能量是其質量乘以光速的平方。這就意味著質量很小的物體也蘊藏著巨大的能量。但是該物體卻不能超過光速運動。愛因斯坦的相對論也告訴我們,一個物體的運動速度越大,其質量就越大,導致維持其高速運行時所需的能量就越大,而這個臨界點就是光速,因為當物體接近光速時,其維持接近光速運動的能量就趨近於無窮大。所以任何物體都不能超光速運動,這也是相對論的基礎假設。如果物體可以超光速,那麼相對論的根基將被完全摧毀。

相對論不允許超光速的物體存在,因為一旦超光速,時間將會倒流,這樣因果定律將會被完全打亂。最典型的就是外祖父悖論。如果一個人超光速,導致其時光倒流,這個人回到外祖父和外祖母結婚的那一天,在那一天殺死了自己的外祖父(不存在未婚先孕,和隔壁老王之說),這樣就不會就沒有他的媽媽,那麼就更不會有他的存在,那麼這個人怎麼會在未來穿越回來再把外祖父殺了呢?這樣就會導致整個世界的時空因果關係錯亂,這完全違背因果律!

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所以相對論也不允許超光速物體的存在!

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