不过超光速等不等于时间倒流?同样,数学上是可以的(负时间流逝)。
换句
短答案:时间倒流在数学上是可以的。
不过超光速等不等于时间倒流?同样,数学上是可以的(负时间流逝)。
换句话问:“因果”这个东西可不可以颠倒过来?物理解释上来说,这是个好问题,但目前我们还不完全知道答案。
或许可以。
而且的确有科研组在研究这个问题。
(1)什么是超光速?

这道题假设“如果超光速”,首先需要定义一下什么是超光速。
首先,平常我们说超光速不可以,其实少说了很多。
例,宇宙膨胀本身就是超光速膨胀的,在量子力学里面的量子纠缠可以算是一种理论上有可能超光速传输信息的方法,评论里有人提到的电磁学里的相速度也可以在某条件下超光速(虽然不能传递信息)。
所以,光在真空中的速度c为“速度上限”,应该说是一个有质量有信息的普通物质在普通时空里,有相对论所定的,最快速度。
相对论不能够完全解释快子(tachyon),更不能够清楚地解释一个普通物质在普通时空中假想性地超越光速。
当然,很多的物理学家不相信这个假想在现实中是可能的。
不过理论物理原本就是研究假想。
既然问了这个问题,那我们就看看如果速度u超过了光速c,时间会不会倒流。

在狭义相对论里,快子tachyon这个东西就是一个有质量有信息,而且是一直超光速的东西。
它反而不能低于光速。
不过它到底存不存在,这本身就是物理界里的一大争议。
前年从CERN(欧洲核子研究组织)报出来的比光更快的中微子一事以实验失误告终,不过当时有发表的无数的理论文献中,有一个说到理论上对如果真的有一天观看到超光速中微子是什么的意义:有可能就是我们从未观看到过的快子的一种。
结论(1):超光速是个数学上成立的假设,也是理论物理界里的一个成立多年的好问题。
不过问题针对的是:普通物质(有质量有信息)在普通时空里的速度超过光速后会怎样?
(2)数学上和现实上,如果超光速,时间会怎样?
当速度u超过光速c的时候,答案是个虚数。
不过这并不是一个完整的答案。
跟爱因斯坦同一代的托尔曼推出来的公式,也就是以上提到的公式的升华版,可以看出当速度u超过光速c的时候,时间流逝的其中一个解是负数。
对公式有兴趣的,可以看看Richard C. Tolman (1917) The theory of the relativity motion,59页: Velocities greater than that of light。
那负时间流逝是什么概念呢?在物理界里有个概念叫反因果,retro-casuality。
当然,我要声明,不是所有的物理学家都相信这个,推导出公式的托尔曼他自己都认为负时间在现实中没意义。
不过在理论物理里面,原本也就很少有所有人都认同的理论。
狭义相对论说,如果信息或物质的速度快过光速,那接收方可以在传输方发出之前接收到。
我们且不说时空旅行或改变过去(这不是科幻小说,没那么精彩),如果我们可以在信息发送前,就已经收到我们将要发送出去的信息,那就违反了因果:反因果。
而且目前的确有科研组在做这个实验。
学术上把这个假想现象(回到过去)称为:两个事件(因,果)中的时空距离相似空间, 所以这两个事件都在“未来”的光锥。
换句话说,时间变得像空间一样,我们可以过去。
因此“果”有可能比“因”更早发生。
一个人的”未来“的光锥或许就是回到他自己的过去。
也就是把下图里的光锥前后(上下)折叠起来。
曼彻斯特大学和CERN的布莱恩·考克斯就推理过这个假设。
还有,因跟题目没直接关系,所以就简单提一下,除了超光速以外,用负能量或者虫洞也是一个有可能折叠或穿越光锥的假设方法。

爱因斯坦也把超光速信息传输称为快子电话,”可以给过去发电报“。
不过他觉得这也导致了因果关系的悖论。
换句话说,爱因斯坦和他的相对论无法解释这个因果关系的悖论。
结论(2):当物质超光速时,负时间流逝在数学上是可行。
狭义相对论也说,当普通物质的速度超过光速时,它就破坏了因果。
收信息(果)可以在发信息(因)之前发生。
所以,超光速导致反因果。
(3)反因果和时间流逝这个理论成立吗?
在上面提到的反因果是爱因斯坦和很多科学家无法解释也不认为可行的。
不过如果我们走出相对论,看看其他伟大的物理学家,例1965年诺贝尔物理奖得主理查德 费曼Richard Feynman,支持反因果的物理理论是存在的。
说到这里,或许就有点离题了,因为我们不再是在讨论超光速而导致的反因果。
不过,如果其它原理导致的反因果是一个成立的理论,那超光速而导致的负时间流逝也不可被随意抛弃。
我简单说一下费曼理论上的反因果。
大家应该都听说过反物质anti-matter。
反物质是由反粒子构成的。
里面什么都是相反的 。
例,普通物质里的电子是负电荷的,而反物质里的是正电荷的(正电子)。
当两者相碰时,会导致两者的湮灭以及释放出高能光子。
为什么普通物质和反物质会互相湮灭?费曼的解释非常地漂亮:它们并没湮灭对方,其实它们原本就是同一物。
打个比方:就像镜子里的你似的,什么都和你相反,却什么数值都和你一样,因为就是你。
费曼解释普通物质在正时间流逝方向的空间里存在,反物质在负时间流逝方向的空间里存在。
我们所看到的湮灭,其实就是当普通物质在时间方向上转了一个弯,相反时间方向行了(变成了反物质)。
而我们所看到的大量高能光子就是在时空里时间转弯所需释放出来的能量:在时空连续体里创造一个裂口。
下面的费曼图里可以看到电子e-在我们所看到的湮灭点后,变成了正电子e+,然后以反时流远离湮灭点。

所以我们到正时间方向下看到的反物质就是它”生命的倒带“。
普通物质的”生命结束“,就是它变成反物质的”生命开始“。
它的正时间上的结束,就是它在反时间上的开始。
因就是果,果就是因。
。
。
越说越玄了。
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反正费曼这个解释就是,我们现在所有的普通物质,包括我们(说的是我们的原子,不是整个人),终有一天会变成反物质(也就是我们天真地认为的物质反物质相碰湮灭),然后沿着时间倒流往回走。
但是,普通物质超光速时,会像反物质一样走负时间流逝吗?快子跟普通物质和反物质的关系是什么?普通物质超光速就是快子了吗?这些问题是成立的问题,也是现有的科研方向,不过现在我们没完全的答案。
只能说:有这个可能性,还需要更多的科研。
而且在科学界本身就争议很多。
结论(3):理论物理上,的确有反因果和时间倒流这个概念存在。
不过能不能用来解释假想例子里超光速所导致的负时间倒流?可不可以用”非经典物理的方法”让普通物质超光速(同时不违反相对论)?现在我们还不知道(不能确定也不能排除)。
不过就算时间倒流和反因果可行,这并不代表你可以改变过去,或许只能看到却无力改变“命运”。
最后再加一句:有因必有果,有果必有因,不管是先因后果,还是先果后因,两者皆可倒,两者不可分。
到此为止还算是在现成立的物理理论里面推理的,剩下的就留给科幻小说家们去yy了。
它拥有世间顶尖的引力束缚力,独特的视界边界划分出截然不同的时空领域,只要踏入视界范围之内,就连每秒三十万公里的光速,都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。
今天就用闲聊述说的口吻,聊聊黑洞引力的奇特特性,讲讲视界的划分意义,理清为何光速都无法从黑洞内部脱身,一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。
宇宙天体的引力强弱,一直和自身质量、密度牢牢挂钩。
普通恒星、行星的引力,只能束缚周边卫星与星际物质,物体只要达到对应速度,就能摆脱引力飞向深空。
而黑洞诞生于大质量天体的末期演化,巨型恒星燃料耗尽后,再也无法支撑自身庞大躯体,核心在自身重压下急剧向内坍缩,体积被无限压缩,密度飙升到难以想象的地步。
极致致密的结构,催生出碾压所有常规天体的超强引力,这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。
从黑洞形成的那一刻开始,它就注定成为宇宙里特殊的存在,和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。
围绕黑洞存在一层无形的边界,这便是人们常说的事件视界。
它没有实体外壳,肉眼无法直接看见,却是一道无法逾越的分界线。
视界之外的宇宙空间,依旧遵循常规物理规则,光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭,天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。
一旦物质、光线跨越这条无形界线,彻底进入视界内部,一切都会发生颠覆性改变。
黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在,再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。
衡量天体引力束缚能力,有一个关键参照标准就是逃逸速度,也就是物体摆脱天体引力束缚,飞向宇宙远方需要具备的最低速度。
地球有着自身对应的逃逸速度,火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空,太阳系里的各大行星、恒星,都有着各自固定的逃逸速度门槛。
黑洞打破了常规天体的速度极限,视界内部的逃逸速度直接超越光速。
光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度,连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼,其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。
光线坠入黑洞视界后,无法向外反射、传播,我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮,这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。
任何闯入视界之内的物质,不管是庞大的恒星残骸,还是细碎的气体尘埃,都会被强大引力不断拉扯撕扯,最终向着黑洞中心奇点不断坠落,彻底消融在这片深渊之中。
超强引力不止禁锢视界内部的一切,也会剧烈扭曲周边时空。
靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折,光线途经周边空间也会发生明显偏转。
不少遥远天体发出的光芒,在奔赴地球的途中靠近黑洞区域,都会被引力改变行进路线,这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。
科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹,一步步推算黑洞位置,测算它的质量与引力强度。
时至今日,人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查,视界内部的时空结构、物质形态,还留存着大量未解谜题。
光速无法逃逸的特性,让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域,里面的一切变化都无法向外传递信息。
黑洞凭借极致强大的引力,划定出超越光速束缚的视界禁区,成为宇宙中最神秘的深渊天体。
这份打破常规物理认知的特质,不断吸引着人类探索研究,随着天文观测技术持续进步,未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。
以色列:美倾向于对伊朗重启军事行动;
伊朗:已准备好应对任何军事侵略
伊朗外交部副部长加里巴巴迪19日表示,美国将“威胁”冠以“和平契机”之名,伊朗举国上下团结一致,将坚决应对任何形式的军事侵略。
美国总统特朗普当天表示,美国或将再次对伊朗发起“沉重打击”,但是会留出至少两到三天时间,使对话直接进行。
副总统万斯也说,美伊之间的直接谈判已在建立沟通渠道和推动外交进程方面取得“很大进展”,但美方也准备了重启军事行动的“B方案”。
同时,以色列高层评估认为,特朗普政府仍倾向于对伊朗重启军事行动。
特朗普称美方可能再次“沉重打击”伊朗 当地时间5月19日,美国总统特朗普表示,美方可能不得不对伊朗“再予以沉重打击”,目前尚不确定。
央视记者当地时间5月19日获悉,美国总统特朗普已于18日晚召集国家安全团队开会,听取了针对伊朗的军事行动方案简报。
这次会议发生在特朗普下令暂缓对伊发动打击计划后几小时。
据称,此次简报会显示出特朗普“正认真考虑恢复对伊朗军事行动”。
美副总统称美伊谈判进展很大 但美方也预备了“B方案” △5月19日,美国副总统万斯在白宫新闻简报会上 当地时间5月19日,美国副总统万斯在白宫新闻简报会上表示,美国与伊朗之间的直接谈判已在建立沟通渠道和推动外交进程方面取得“很大进展”,但美方也准备了重启军事行动的“B方案”。
美军在印度洋扣押一艘伊朗相关油轮 美国方面19日消息称,据三名美国官员表示,美军18日晚在印度洋扣押一艘与伊朗有关联的油轮。
据悉,这艘油轮因参与运输伊朗石油,已于今年3月遭到美国制裁。
船舶追踪数据显示,它在穿越马六甲海峡后,19日航行至马来西亚以西海域。
消息称,这艘油轮很可能2月在伊朗石油出口枢纽哈尔克岛装载了超过100万桶原油,被扣押时可能正在返回中东地区途中。
五角大楼尚未就上述报道进行回复。
伊朗副外长:伊已准备好应对任何军事侵略 △伊朗外交部副部长加里巴巴迪(资料图) 伊朗外交部副部长加里巴巴迪当地时间19日在其个人社交媒体上表示,伊朗是团结且坚定的,已准备好应对任何军事侵略。
他说,“对我们而言,投降毫无意义;
我们要么取得胜利,要么成为烈士”。
伊朗格什姆岛爆炸声系拆除未爆弹药造成 △伊朗格什姆岛(资料图) 伊朗霍尔木兹甘省副省长19日表示,当天中午,格什姆岛多个地点连续传出爆炸声,引起市民担忧。
这些爆炸声是由专业人员拆除敌方未爆弹药所致。
以色列高层评估认为美方仍倾向对伊重启军事行动 当地时间5月19日晚,据以色列方面消息,尽管美国总统特朗普于前一日宣布取消对伊朗的袭击行动,但以色列高层当晚评估认为,特朗普仍倾向于对伊朗重启军事行动。
△以色列特拉维夫(资料图) 此外,还有以方消息称,以色列和美国对伊朗重启军事行动的联合准备工作已完成,目前正在等待特朗普的决定。
来源:综合自央视新闻客户端、CCTV国际时讯等