“快子”作为一种可以超越光速的粒子,不违反相对论吗?( 二 )


“快子”会违反因果律
人们通常用光锥图来解释狭义相对论的概念 。 由于时空充满了各种事件 , 从宇宙中强大的暴力事件 , 比如遥远宇宙空间中的超新星爆发 , 到我们看来非常平凡的事件 , 比如掉到地板上碎裂的鸡蛋 , 这两者看上去没有必要的因果联系 。 但是 , 如果我们把它们都映射到光锥图上 , 反映事件联系的进程线就有可能发生变化 。
“快子”作为一种可以超越光速的粒子,不违反相对论吗?
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在宇宙时空中同样充满着观察者 , 每个观察者都有自己的参考系 , 那么在不同的参考系下所看到的事件发生顺序就有可能不同 。 比如 , 观察者1看到超新星爆发发生在鸡蛋碎裂之前 , 而观察者2则有可能相反 。
因为每个所发生的事件 , 都有一个与之相关联的光锥 。 如果事件B(鸡蛋碎裂)落在事件A(超新星爆发)的光锥内 , 则两者可能存在因果关系 , 从某种意义上来说 , 是超新星爆发导致了鸡蛋的破裂 , 或者说鸡蛋的破裂导致了“垂死”恒星发生引力坍缩继而发生超新星爆发 。 在这个光锥中 , 传播速度比光慢的信号可以将事件联系起来 , 而光锥的边缘则代表着光速上限形成的“屏障” 。 如果要将光锥外部的事件与其内部的事件联系起来 , 就需要一个比光线传播速度更快的信号 。
“快子”作为一种可以超越光速的粒子,不违反相对论吗?
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因此 , 如果事件A在光锥内而事件B在光锥外 , 那么我们假设的超新星爆发和鸡蛋破碎之间就没有因果关系 , 那么 , 如果存在着高于光速行进的快子 , 那么就可能将二者联系起来 , 但是却违反了因果关系 , 因为从某个参考系观察 , 在事件A发出信号之前 , 事件B已经接收到了这个信息 。 狭义相对论的基本假设之一 , 是物理定律在所有非加速参考系中应该是相同的 。 这意味着如果“快子”可以违反因果关系并在一个参考系中及时向后移动 , 那么它可以在所有参考系中做到 , 那么势必会引发相应的悖论 。
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综上 , 我们可以看到 , 如果一个''快子''在真空中运行 , 那么它必然会在空间中留下一道可以检测的光迹 , 但以我们现有的技术来看 , 观测到这种光迹的可能性似乎是不存在的 , 我们只能从数学公式中推导出它的存在 。