第一個(gè)問題如果我接近光速旅行,另一個(gè)人以接近光速的速度迎面向我沖來,我們會(huì)相對(duì)于彼此有將近兩倍光速的速度,我們相對(duì)于不同方向的速度能大到,觸及彼此的時(shí)間一扭曲來作為極大速度的補(bǔ)償?
光速
這是一個(gè)非常好的問題,通常我們認(rèn)為一個(gè)物如果它以5英里每小時(shí)的速度向一邊前進(jìn),另一物體向另一邊前進(jìn)我們把它們加在一起,它們就像以10英里每秒的速度相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng),但根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論,物體身處一小時(shí)幾百萬英里的情況比慢速的情況要復(fù)雜得多。
飛船
你將速度接近到光速是個(gè)很棒的,近似你得用略微有些不同的相對(duì)論的速度加法公式把速速加起來,那么怎么做呢,如果我正在盯著一個(gè)太空飛船從一個(gè)方向以90%的光速速度飛來,另一個(gè)太空飛船從另一個(gè)方向以90%的光速速度飛來,但對(duì)于飛船他們自身會(huì)看見彼此正在以99%光速的速度運(yùn)行。
現(xiàn)在如果以為這個(gè)飛行器以99%光速前來另一個(gè)也以99%的光速前來,我所看到的將會(huì)是他們兩個(gè)將會(huì)以99.995%光速的速度朝對(duì)方前進(jìn)。因此他們相對(duì)與會(huì)出現(xiàn)扭曲但總體來說,他們相對(duì)于彼此永遠(yuǎn)不會(huì)真正超過光速。
我們假設(shè)超光速的存在
第二個(gè)問題是讓我們假設(shè)一個(gè)物體超光速運(yùn)動(dòng),如果一個(gè)人正在看著這個(gè)物體在空間中高速移動(dòng),光會(huì)不會(huì)和這個(gè)物體脫離,跟這個(gè)物體在空間中的位置的后面?
換句話來說,這個(gè)物體能不能看起來以光速前進(jìn),即使它比光速還快?另一個(gè)好問題但不幸的是至今在宇宙里,我們所知道的沒有物體在穿越空間時(shí)速度比光還快,所以我們不能告訴你如果一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)得比光速還快,將要發(fā)生什么所有的一切都是推測(cè),因?yàn)槲覀儧]有物理學(xué)現(xiàn)象或者實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛉プC實(shí)。
洛倫茲收縮
現(xiàn)在如果一個(gè)物體以光速的99-99.999-99.9999的速度運(yùn)動(dòng),你將會(huì)看到一些有趣的事情,一個(gè)是運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的影響的函數(shù),我們稱之為洛倫茲收縮。物體將看起來沿著它的運(yùn)動(dòng)的方向變短。第二在你看來在太空船上的鐘表或者那個(gè)飛船都會(huì)運(yùn)行得更慢,時(shí)間也將對(duì)于那個(gè)飛船變得更慢,所以如果你能在那個(gè)物體上聽一些錄音或者其他的東西,那會(huì)聽起來像這樣,如果你將自己的想法與比別人的想法對(duì)比,那將會(huì)是一樣的所以這些影響都是愛因斯坦的相對(duì)論的結(jié)果。如果你將以非常接近光速的速度運(yùn)動(dòng)。
第三個(gè)問題是星系是否可能比光運(yùn)動(dòng)得還快,但仍然符合廣義相對(duì)論,另一個(gè)非常棒的問題,物體真的不能,比光跑的還快嗎?它在慣性的參考系里是正確的,這是一個(gè)學(xué)術(shù)詞匯但它基本上的意思是局部接近的物體,不能比與其他附近的物體相對(duì)的光速跑得快。
宇宙膨脹
但是宇宙不是局部的,它是一個(gè)整體的,它是宇宙它很大而且它在膨脹所以宇宙并不是一個(gè),慣性參考系,這意味著這里的星系,通過宇宙的膨脹承載著世界。另一個(gè)星系通過宇宙的膨脹承載著世界,并且這兩個(gè)星系可以有一個(gè)相對(duì)速度大于光速的速度。
這就是我們得到宇宙膨脹的速度大于光速的方法,就是讓宇宙在更長(zhǎng)的時(shí)間中擴(kuò)大并且讓兩個(gè)物體,離得非常非常遠(yuǎn),你可以想象下一個(gè)可能就像這樣。拿兩個(gè)小的便簽紙,將它們放在一個(gè)小氣球上,然后吹這個(gè)氣球隨著氣球體積膨脹,這兩個(gè)便簽紙會(huì)離彼此越來越遠(yuǎn)。
他們自身并沒有擴(kuò)大但是他們因?yàn)闅馇虻臄U(kuò)大而被分開,類似的你可以想象兩個(gè)星系因?yàn)橛钪娴臄U(kuò)大而離得越來越遠(yuǎn)。如果他們離得足夠遠(yuǎn),他們當(dāng)然可以相對(duì)于彼此比光速運(yùn)動(dòng)的還快。
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