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Archive for February 21st, 2009
21 Feb

相對論2

想想看,如果一艘飛行船以快得接近光速的速度飛行,那根據之前所說的它的時間就會越來越慢。一直到它的飛行速度達到光速,時間就等于零了。也就是說,不管相對于飛行船的地球上的我們過了多少年,飛行船上的人永遠不會老。由飛行船加速到光速再減速,對于飛行員來說是一瞬間的事。可是那一瞬間對于地球上的我們可以無限長。

真好!可以做時光旅行了!

對不起。相對論不允許飛行船達到光速。在他復雜的公式中,一個物體若要達到光速,它的質量必須要無限大。打個比方,在 v = c – (1/m) 中的公式中,若要達到 v = c,m 就必須是無限大。無限大的質量?怎么可能?所以,在相對論中,沒有物質可以超越光速。

那,倘若有兩艘飛行船面對面以光速的一半朝著對方飛去。那相對于其中一艘飛行船上的人,另一艘飛行船不是就以光速朝它飛行嗎?

對不起,還是不行。復雜的相對論公式中,相對速度不是簡單的 a+b。而是 a+b-c。這個 c 在低速時的值非常的小,所以可以被忽略。在相對速度高的場合,c 的值就越來越大,從而使到相對速度永遠也沒有辦法達到光速。

那是說光速就是極限了?不知道。這些理論是基于我們的“物質世界”。科學家已經證實了宇宙除了物資,還有反物質(antimatter)和暗物質(dark matter)。還有超光速粒子(Tachyon)等理論上存在的“東西”,需要時間去實踐證明。

科學就是這樣。先是牛頓的 a = b + c。然后是相對論的 a = b + c + d。再來會是 a = b + c + d + e。。。一直不斷地糾正精確度。GPS 人造衛星上的時鐘也是根據相對論調整它百萬分之幾秒的誤差。要不然真的會是差之毫厘,失之千里。不要說達不到誤差小過5公尺的距離,嚴重的話還可能導致幾千萬條人命的損失。

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