相对论@比光速快10亿倍的“速子”是如何不与相对论矛盾的?


相对论@比光速快10亿倍的“速子”是如何不与相对论矛盾的?
文章图片
相对论@比光速快10亿倍的“速子”是如何不与相对论矛盾的?
文章图片
相对论@比光速快10亿倍的“速子”是如何不与相对论矛盾的?
文章图片

反应堆堆芯发出切伦科夫辐射的蓝光星际旅行是人类将面临的最大挑战之一 。 它是探索和理解宇宙的必要步骤 。 随着时间的推移 , 它变得越来越必要 , 也越来越困难 。
【相对论@比光速快10亿倍的“速子”是如何不与相对论矛盾的?】随着宇宙继续以巨大的速度膨胀 , 即使是接近光速的速度也可能是不够的 。 离我们最近的恒星系统和星系发出的光将努力向我们靠近 , 它们的存在只能在我们的书籍和电脑程序中看到 , 这将不得不提醒我们 , 周围的天空并不总是看起来那么空 。 以光速运动 , 在两个星系之间的单向旅行需要数年时间 。
爱因斯坦在1905年的论中写道:“大于光速是不可能存在的 。 ”“但现代科学和数学已经找到了聪明的方法来绕过这个问题 , 这些漏洞允许超光速 , 同时又不与相对论相矛盾 。 ”
这个可视化显示了速子靠近时的样子 。 事实上 , 我们会看到它的两幅图像 , 每幅图像都朝着相反的方向 。 切伦科夫辐射由中间的白线表示 。 假设宇宙中有两种粒子 。 第一种是我们熟悉的粒子 , 它们构成了普通物质:质子、电子、中子 。 它们可以接近光速 , 但永远达不到或超过光速(例如 , 中微子就非常接近) 。 如果把能量和动量加到这些粒子上 , 它们就会加速 。 但是考虑另一类粒子 , 速子 , 它们的速度总是比光速快 。 它们是一种奇异的物质 , 当能量和动量被加入时 , 它们会减速而不是加速 。 在能量为零的情况下 , 速子以无限快的速度运动 。 也就是说 , 当速子失去能量时 , 它们的速度会更快 , 而当它们获得能量时 , 它们的速度会减慢 , 最慢的速度是光的速度 。 一旦它们达到光速 , 速子就消失了 。 这是探测它们的挑战之一 。
这些速子不与相对论相矛盾的原因是它们不是以亚光速开始 , 然后加速到超光速 。 相反 , 它们总是以超光速运动 。 这个概念在数学上没有不妥的地方 。 物理学家杰拉德·范伯格在60年代首次向科学界介绍了速子 , 他预测这些粒子的速度可能比光速快10亿倍 。 它们在整个宇宙中穿梭 , 不与任何物质作用 , 却掌握着理解宇宙的钥匙 。
科学家们在宇宙射线中寻找过速子 。 当它们到达时 , 这些闪着火花的“流星雨”正以99%的光速移动 , 携带着大量的能量并与大气中的分子发生碰撞 。 菲利普·克劳奇和罗杰·克莱的一项研究发现 , 可能是这些簇射之前的超光速粒子 。 虽然粒子的质量通常是在它处于静止状态时测量的 , 但速子的质量是虚构的 。 它只有在超光速下才有意义 , 但速子确实具有正常粒子的特性 , 比如自旋 , 或者有一个反粒子 , 在这种情况下就是反速子 。 在一个涉及速子的物理模型中 , 这些粒子对以虚拟粒子的形式存在于量子真空中 , 只有当像超新星或大爆炸这样的壮观的事件发生时 , 它们才会被传送到我们的世界 。 只有这样 , 速子才会离开量子真空 , 进入真正的真空 , 我们才有机会探测到它们 。 速子对使得科学家们可以去除相关的虚数 , 从而得到一个完美的结果 。 数学能够解释膨胀 , 并与现有的暗能量和暗物质属性数据很好地工作 。 因为它们会重新吸收几乎所有的光子 , 所以我们将无法看到速子 。
还有其他方法来观察速子 。