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愛因斯坦是說有質(zhì)量的物體不可能達(dá)到光速,他又說宇宙膨脹超過光速,是否自相矛盾?

愛因斯坦狹義相對論關(guān)于光速的完整描述應(yīng)該是:“靜止質(zhì)量不為零的物體無法達(dá)到或者超過光速,信息和能量的傳遞速度無法超過光速”

“有質(zhì)量的物體無法達(dá)到光速”背后的原因是由于愛因斯坦根據(jù)之前“邁克爾遜莫雷實驗”的結(jié)果推導(dǎo)出了“質(zhì)能相當(dāng)原理”,不過該原理除了限制物體運動速度外也讓人類意識到了原子核內(nèi)部蘊含著巨大的能量,可以說二戰(zhàn)時期的原子彈和后來的氫彈以及核反應(yīng)堆背后都有質(zhì)能方程E=MC2的影子。

在該方程中E是物體所具有的能量,M是物體的質(zhì)量,C是光速,也就是說“物體蘊含的能量等于它的質(zhì)量乘以光速的平方”

愛因斯坦用這個簡簡單單的方程打通了質(zhì)量和能量互相轉(zhuǎn)化的通道,而擁有質(zhì)量的宇宙飛船在向光速發(fā)起沖擊的過程中需要消耗大量能量,與此同時質(zhì)能相當(dāng)帶來的質(zhì)增效應(yīng)會將飛船發(fā)質(zhì)量急劇放大,這樣一來就需要更多的能量才來對飛船進行加速。

所以在狹義相對論中,當(dāng)物體的運動速度趨于光速時慣性質(zhì)量就會趨于無限大,因此愛因斯坦才斷定“靜止質(zhì)量不為零的物體無法達(dá)到光速”

2011年時歐洲核子研究中心公布了“奧佩拉”研究團隊發(fā)現(xiàn)的“中微子超光速現(xiàn)象”,該消息馬上在科學(xué)界引起了“大地震”,但由于大多數(shù)物理學(xué)家都對“中微子超光速”持懷疑態(tài)度,所以美國費米實驗室也準(zhǔn)備一次“中微子測速”,不過實驗的準(zhǔn)備時間至少需要兩年。

但僅僅一年后的2012年3月16日,歐洲核子研究中心宣布去年的“奧佩拉”實驗結(jié)果存在誤差,中微子實際上并沒有超光速,而引起誤差的原因則是“實驗設(shè)備連接線沒插好”。

上個世紀(jì)初埃德溫.哈勃發(fā)現(xiàn)的宇宙空間膨脹佐證了宇宙大爆炸理論,而宇宙大爆炸理論認(rèn)為在宇宙早期乃至現(xiàn)在,宇宙空間本身都在超光速膨脹,但這種空間本身的膨脹并不在狹義相對論約束的范圍內(nèi)。

量子糾纏的“超距作用”雖然已經(jīng)被實驗證明了,但是它本身并不傳遞信息,因此也就不違反愛因斯坦的狹義相對論。

有趣的是劉慈欣《三體》在中為了讓信息可以跨光年瞬間傳播,還專門科幻出了“可以傳遞信息的量子糾纏技術(shù)”,于是就有了“無孔不入無所不知”的“智子”
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