科学星|相对论还能成立吗?,如果超光速确实存在
【科学星|相对论还能成立吗?,如果超光速确实存在】在经典物理中 , 判断任何物体的运动状态 , 都需要选定一个参照物 。 对于同样的运动物体 , 假如选取的参照物不同 , 得到的结果就不一样 。
按照这个思路 , 我们可以推测光速并没有绝对值 。 假如一束光向你照过来 , 初始速度为C , 当你以速度V向着光源的方向运动时 , 那么以你为参照物 , 光速就会变成C+V;而当你朝背着光源的方向运动时 , 你眼中的光速就应该是C-V 。
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如果情况是这样的话 , 那么就不存在“超光速”的问题了 。
然而1886年 , 美国物理学家阿尔伯特·麦克尔逊和爱德华·莫雷进行了物理学史上赫赫有名的“MM实验” , 有了一个惊人的发现:在地球朝着不同方向运动时 , 检测到的光速竟然没有丝毫变化 。
这意味着 , 经典物理学的推测完全错误 , 不管你是在朝着光源运动 , 还是在向垂直于光源的方向运动 , 或者在背着光源运动 , 你看到的光速丝毫不会发生变化 , 都保持着恒定的速度C 。
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后来爱因斯坦用“狭义相对论”解释了这一现象 。 爱因斯坦说 , 高速运动物体的时间流速会变慢 , 自身的长度会缩小 , 正是因为时间和空间存在这样的弹性 , 才导致不管你在哪里、从哪个方向见到的光 , 它在真空中的传播速度都是大约每秒30万公里 , 从来不会发生变化 。
但相对论有这样一个前提:真空中的光速C是一个绝对量 , 是一切物体运动速度的极限 , 也是一切实在的物理作用传递速度的极限 。 爱因斯坦说 , 世界上不存在“超光速”的运动物体和信息传输 , 这是相对论的基石 。
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然而“超光速”真的不存在吗?
相对论的这个前提 , 现在已经被量子论中的“EPR实验”推翻了 。 “EPR实验”是1935年爱因斯坦与两位同事发表的一个旨在推翻量子论“哥本哈根解释”的思维实验 。
爱因斯坦指出 , 假如哥本哈根解释是对的 , 那么分裂的两个小粒子之间即使相隔几十亿光年 , 也必定会存在某种即时联动 , 但相对论规定了任何信息的传输都不可能超过光速 , 宇宙中不存在超距作用的因果关系 , 所以小粒子之间超越光速的即时联动是根本不可能的 , 哥本哈根解释肯定有问题 。
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1982年 , 法国物理学家阿莱恩·阿斯派克特带领一个小组做了这个实验 。 它的结果意义是如此的重大 , 以至于被一些人称为“上帝的裁决” 。 实验结果竟然是爱因斯坦输了 , 事实证明分开的小粒子之间确实保持着一种微妙而神奇的联系 , 类似于超越时空的“心灵感应” , 这种关联有一个拗口的专业名词叫“量子纠缠” 。
“EPR实验”表明 , 确实存在超光速的信息传输 。 爱因斯坦搬起石头砸了自己的脚 , 他想用来否定量子论的思维实验 , 最后反倒成了否定相对论的武器 , 这真是一个天大的幽默 。
除了存在超光速的信息传输之外 , 事实上超光速的运动速度也是存在的 , 例如电子表面的旋转速度就要高于光速 。
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