如果我們超越了光速會發生什麼?


如果假設超光速粒子的存在,會發生一系列有趣的現象。

很多人認為狹義相對論禁止超光速粒子存在,這是一個廣泛存在的誤解。

在相對論中,靜止質量為m, 動量為p, 的粒子,其總能量有下面的關係:

[公式]

所以,粒子的總能量有經典的關係:

[公式]

我們可以看到,如果v = c , 則分母變為0, 則整個公式變成了不定式, 粒子的能量E不存在,也就是說任何粒子的速度不可能達到光速。

但是, [公式] 不代表 速度不允許大於c, 當 [公式] 時, 方程會得到一個虛數解, 並不是沒有意義。

但是, 我們知道,一個粒子的能量不可能是虛數, 所以,這意味著,粒子的質量必須是虛數,才能保證能量E 為實數。

於是,我們可以令 [公式] ( [公式] )

這樣,超光速粒子的能量就變成了:

[公式]

這種假想中的, 具有虛數質量的粒子,速度超過光速,我們稱為快子。

我們可以看到,超光速快子有很多和普通粒子不一樣的地方

一 超光速粒子速度越快, 能量越小。 速度越慢,能量越大。

二 超光速粒子一樣不能到達光速, 把超光速減慢到光速,同樣需要無窮大的能量。

三 量子力學中同樣不禁止超光速粒子的存在。對快子進行量子化,會發現快子符合費米-狄拉克統計, 也就是說超光速粒子實際上是費米子。

四 根據量子場論,雖然不禁止快子存在,但是超光速粒子會導致量子場極為不穩定,產生坍塌。這就是快子凝聚問題。 在超弦理論中,快子凝聚是高緯度的一種現象。

現有所有理論中, 如果假設快子存在,唯一會產的的致命問題是,因果律的破壞,這也是唯一反對快子存在的佯謬。這就是著名的『快子電話』問題。

假設A,B 兩人無意間獲得了一種可以發射超光速粒子的神秘通訊裝置,我們稱其為快子電話。

當A 以一定速度離開B時,A用快子電話給B發了一條消息,B在收到消息後,立馬回一條消息給A。

根據狹義相對論的洛倫茲變換計算,會得到奇怪的結果。A在發出消息前,就收到了B回復的消息。

這樣就嚴重違反了因果律, 這也是被認為是快子不存在的主要依據。

最後, 我們是無法看到快子的,但是,如果快子真的存在,我們可以通過切連科夫輻射這個現象去檢測它,但目前來說,沒有任何實驗發現有快子存在的跡象。


知乎小透明隨手答沒想到如此關注,特此更新下

關於在介質中光速不等於信息傳播速度的問題,確實是有這種情況的,在這種情況下物體速度確實會超過介質中的光速,但並未超過真空光速,即信息傳播速度。契倫科夫實驗的目的在於物體的速度超過介質中光速中會發生何種效應,不是單純為了證明「光速可超越」這件事本身。請各位在知乎搜索該實驗有詳細解答在此不做闡述,請各位知悉。

另後幾條部分辭彙為個人杜撰名詞,方便大家理解「意識在量子化宇宙中存在選擇偏向性,對疊加事件中不可能存在的事件進行自身消滅和否定的一個悖論」這個概念創造的辭彙(對不起我表達不出來意思,盡量努力表達成這樣了),非科學語言,請謹慎考量。


原答案:

1,沒有物體能超越光速

2,如果你覺得有什麼可以超越光速,請參考第一條。

3,假設宇宙出bug真的超越了光速,量子宇宙概率機制會0時差糾正,否定掉所有你有超光速的事件,你的意識可以看成回了一次檔,反正就是感覺不到超光速。

4,開腦洞硬要答超光速的感受,只能說理解不了,不是說太難太高深的理解不了,而是真的就是理解不了,是「永遠想像不出來,就算跟你說了你也永遠不明白」的那種理解不了。

超光速意味著擊碎維度的壁壘,一下打到了沒有時間沒有空間的虛無里,所有的存在被瞬間否定,這也是為什麼無法超光速的通俗解釋:所有超光速的行為都被否定回檔了。至於維度之外可以認為那裡什麼都沒有,也就意味著什麼都有,反正就是理解不了。


先說明,以下解釋均根據現有的比較成熟的理論回答,不考慮任何未知理論和科幻內容。

ps:答主不是物理專業人士,最前沿的理論可能不太了解,若有紕漏勞請指出。

1.任何物質的運動速度和信息的傳遞速度無法超過光速。

2.有質量物質無法達到光速,只能無限逼近。達到光速時,質量和能量將變成無窮大,其上時間流速將變為零。

3.有無超過光速的存在?有。比較周知的例子是宇宙暴脹時期的空間膨脹速度,和量子糾纏的影響。前者不代表物質和信息,後者我也只是在某處看過一點科普,具體的也一竅不通(有大佬能科普一下將感激不盡)。這與現有理論並不矛盾。

4.物質如何超越光速?超越光速會發生什麼?雖然科幻小說里經常對於這兩個問題給出各種答案,搞得好像光速限制很low了似的,不過以人類實際科技水平來說,不要說現在,甚至在可期的未來也完全無法回答這兩個問題。


運動是絕對的,運動的描述(比如運動速度)必須是相對的。並且物體相對運動速度是多大是不需要理由的,速度的改變才需要埋由。題主既然已相對某個參考點的速度超過了光速,但是你不一定相對於任何參考系都超越了光速,你會象現在一樣與這些參考系同在,跟你現在狀態毫無二致。但是你永遠也無法超越你自已正在發出的光的速度。推薦閱讀巜超越光速的思想實驗》。


你是指我們飛船的速度嗎?那個太難了,別說光速,哪怕就是達到光速的十分之一都是非常困難的,這需要巨大的能量和漫長的加速過程,等速度加上來了,減速又是同樣麻煩的問題。而且光速是這個宇宙中最快的物質或能量運動速度,能超越它的東西肯定不在這個宇宙裡面。

如果你指的是某個東西相對於我們的速度,譬如光,那麼,我們無時無刻不在超過光速,根據新的物理理論,光速是相對於空間這種媒介的,我們也相對於媒介在運動,如果兩者運動方向相反,則兩者相對運動的速度就「超光速」了。如果,我們能夠精確的測定單向光速,我們將會發現超光速現象是普遍存在的。


你可能會看到宇宙的終極秘密

想像你是一條魚,生活在一個被密封的魚缸裡面,魚缸四面都有水流向中心流動,因此你沒辦法游到魚缸四周去。最後你發明了一個定理,叫做速度上限,任何物質速度都不可能超過。

有一天你突然精神爆發,衝破魚缸壁掉出來了,原來外邊的世界好精彩。


要麼你是糾纏效應本身,要麼你參照的是一千億光年外的物體


現有物理學無法超越光速。

三個字,不知道。

不知道怎麼超越。

當然更不知道超越後會怎樣。


超越光速,穿越時空。這種說法對咱們這些生活在四維位置的三維老百姓通俗來說其實就體現在速度變慢。趁宇宙沒注意,突然超過光速的穿越時空是不存在的,除非你不是三維物質。

愛因斯坦起:「三維物質越是功於加速,越是會意想不到地減速,從而前功盡棄,如果想突破光速的話,只能超越三維啊。

牛頓起:「什麼三維啊,你到底在說些什麼啊!?

愛因斯坦起:「我不做三維生物了,牛頓!」

愛因斯坦原地消失


目前的物理理論中,光速是速度上限。超越光速會否定目前物理學理論的基礎,現有物理理論被推翻,自然也就無法解答你這個問題。

但物理學研究用到了數學方法,物理現象可以用數學公式來描述,數學公式本身沒有限制速度上限,這大概是讓你覺得光速可以超越的原因。然而這僅僅是數學推導的手段。

這些數學公式,在速度大於光速的時候,會得到一個虛數的解——原先在一個數軸上的時間,會變成複平面上的一個向量,這僅僅是數學結論,沒有對應的物理意義,實際也超過了速度這個變數的定義域。其實就是不行。


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