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相對論:哪怕你的速度快如光速,都不會存在穿越這種事情!

無論速度多快,你在時空里的位移都是連續的,不存在穿越。相對論里稱之為世界線,由於速度與所處時空的不同,每個人的世界線也不同,但是每個人的世界線都能一一對應。

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上圖就是兩個人不同的世界線,一個呆在地球上,一個乘飛船加速遠離地球後又減速返航,可以看到兩者的時間位移速度是不一樣的,最終地球上的過了三個單位時間,而飛船上的只過了兩個單位時間,但是他們的時間卻是可以一一對應的。也就是他倆誰也不存在穿越。

至於超光速就別想了,相對論不允許,如果非要說存在這種可能,那相對論被證偽了,你另請高明再研究他有沒有穿越時間。

不過在相對論框架里穿越也不是不可能,但不是通過增加速度,而是通過彎曲時空的特產——蟲洞。

事實上,在相對論里還存在「動鍾變快」的情況。這裡面需要明確幾件事情:第一是時空結構;第二是參考系的選擇;第三是對鐘的方式。

對於狹義相對論,強調一下,背景時空的絕對性質是十分重要的。而所謂的動鍾變慢其實是當我們確定了兩個參考系以後,在選擇對鍾方式時出現的一種特殊現象。一般來說,對鍾方式有這麼幾種:

1.運動參考系向靜止參考系發射光信號(電磁波),將運動參考系下的時間值告訴靜止參考系;

2.靜止參考系向運動參考系發射光信號(電磁波),將靜止參考系下的時間值告訴運動參考系。

這兩種方式給出的結果卻是截然相反,但無論哪種比鍾方法都不能改變客觀事實。換句話說,無論是動鍾變慢或者動鍾變快,都不是真實的。真實的情況是任何鐘的走時率都沒有真正變小!所以來說,相對論裡面時間變慢或者變快只不過是因為參考系轉換導致的「假象」。

事實上,對於參考系的坐標變換導致的時間變快或者變慢,這種改變,歸根到底是時空的幾何結構導致的,而不是運動本身的問題。不同的運動,無論是不同的速度還是不同的加速度,歸結到底是觀察者選擇了不同的世界線——時空上的積分曲線,當然,我們也可以說是速度或者加速度導致了這些相對論效應。但是這種說法帶有很強的暗示——暗示相對論的效應來自於運動本身而不是來自於時空結構。然而一個簡單的反例就可以否定這種想法:在歐幾里得時空下,相同的運動卻沒有導致相對論效應。另一個反例就是廣義相對論的引力鐘慢效應。這種效應更說明相對論效應來自於時空的幾何結構,而不是因為運動本身。

理論上,速度越快,時間就會變得越慢,當接近光速時,時間幾乎停止,當達到光速時,時間靜止。但是,現實中的物體只能被加速至無限接近光速,始終也無法將其加速至光速。

想要把一個具有質量的物體從0加速至光速,即使耗盡全宇宙的能量或許都辦不到。

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)

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