【菜科解读】

每秒30万公里的光速，是宇宙中的速度的上限，爱因斯坦认为任何有质量的物体都不能达到光速，但事实真的是这样吗？

人类目前最接近的光速的设备，是物理学家手里的大型强子对撞机，它能把亚原子粒子通过电磁场加速到光速的99.99%，然后让它们发生碰撞，通过碰撞后产生的碎片来发现新的粒子，然而有几次实验过程中却产生了碎片超光速的现象。

这不由得让人想到快子，这种假想中的粒子可以从它们出现的那一刻起就比光快，不需要任何加速过程，因此并不违反爱因斯坦的相对论，和其他粒子不同的是，快子有能量，但它的静止质量是虚的，这意味着它只有在比光快的时候才有质量。

虽然现在还没证实快子的存在，但物理学家们认为如果它真的存在，那么它就将具备时间特性，由此就导致了经典的时间因果悖论：对于人类观察者来说，一个速度超过光速的快子会回到过去，所以它会在被发现之前就出现在过去。

抛开尚无确切证据的快子不谈，目前物理学家设想的超光速本质上其实都是绕过光速，比如曲率驱动技术，再比如虫洞技术。

这两项技术本质上都是利用了爱因斯坦广义相对论中的时空特性，即时空是可以被扭曲或者折叠的，比如曲速驱动的想法是在理论上压缩物体前面的空间，并扩大物体后面的空间，从而造出一个曲速泡泡。

在这个独立于时空之内的曲速泡内，飞船的速度可以不受相对论制约，因而就能实现超光速飞行，唯一的问题是曲率驱动技术目前需要一个概念性的负能量才能构建曲速泡，但这种负能量目前只存在于量子领域，如何把它宏观化目前还是个问题。

与之类似的虫洞技术，最大的特点就是不需要飞船也不需要引擎，它本质上是通过折叠时空，让相隔千万光年的两个地方重合，进而实现短时间内跨越光年的效果，然而这种把宇宙时空当做橡皮泥随意揉捏的技术实在是太过颠覆，也许宇宙本身并不允许，所以虫洞技术多出现在科幻作品里，现实中很少科学家去研究。

虫洞技术其实还有一个很重要的问题，那就是虫洞构建的时候是否需要两端同时进行，如果需要的话，人类就得先到几千万光年外设置虫洞装置，然后再在地球上同步设置并激活，如此一来一回加上通讯延迟，保守估计就要几千万年时间，在这种情况下想用虫洞去链接全宇宙各个星系，无异于痴人说梦。

如果虫洞技术的随机连接的话也不行，因为谁也不知道虫洞的另一端是什么，也许地球这边一打开虫洞，对面直接冒出来一颗恒星，地球就完蛋了。

总的来说

虽然我们目前还无法达到光速或者超光速，但快子和曲率驱动以及虫洞技术，都属于科学允许的范围内的想象，所以我们现在的优先任务是发展现有的技术知识，争取能将广义相对论早日实践化。

“显微镜”卫星验证爱因斯坦等效原理：如有误将拉开新序幕

研究人员表示，如果证明这一理论有误，将拉开新物理学的序幕。

　　1907年，爱因斯坦提出等效原理。

该原理指出，惯性质量同引力质量相等，也就是引力场对物体施加的作用，无法与加速运动产生的效果区分开来。

爱因斯坦的一个思维试验这样解释：设想一个人站在地球上的一个密封盒内，引力使他稳稳地站在地板上。

现在，想象这个人处在同一个密封盒，只不过该密封盒在远离任何行星且加速度刚好为9.8m/s2的火箭内，这位乘客仍可稳稳站在地板上。

那么，这个人并不知道自己究竟是在地球上，还是在加速运动的火箭上。

　　等效原理是广义相对论的第一个基本原理。

那么，等效原理正确吗？这就是法国发射的"显微镜"卫星的使命，该卫星已从法属圭亚那搭载俄罗斯"联盟"号火箭进入太空。

　　"显微镜"卫星由法国国家航天研究中心(CNES)研制而成，其上携带两个圆柱形物体：一个用金属钛制造；

另一个用铂铑合金制造。

CNES在新闻发布会上表示："在太空中，旋转卫星上的这两个物体将在长达数月内处于几乎完美且持久的自由落体运动中，没有在地球上可能受到的扰动影响，因此，我们能很精确地对它们的相对运动进行研究。

" 　　如果爱因斯坦是正确的，那么不管其组成如何，两者的运动将会一样。

CNES称："如果两者加速度不同，那么等效原理将被推翻，这将撼动物理学的基础。

" 　　科学家们一直无法让爱因斯坦的引力理论与粒子物理学标准模型统一起来。

标准模型预测，广义相对论会在非常小的尺度上失效，但迄今还没有人观察到这一现象。

现在，"显微镜"卫星的观测精度比迄今地球上进行的实验提高了3个数量级。

研究人员表示，任何违反爱因斯坦等效原理的情况均将开启新的物理学领域。

人类进入宇宙空间是趋势，未来可以超光速飞行？

怀特表示，一旦曲速宇宙飞船真正面世，只需两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二，南门二距离太阳约4.37光年远。

　　如此看来，因为生物学上与生俱来的脆弱性，我们是否会被永远地困在亚光速水平上?这个问题的答案将不仅关乎能否创造新的飞行速度纪录，也关乎人类这一物种能否进行星际旅行。

　　身体将成为短板　引力的方向都是垂直的，从头指向脚或相反，对于飞行员和乘客来说，这绝对是一个坏消息。

当引力为负值时，血液从人的脚部聚集到头部，导致头部出现肿胀的感觉(我们倒立时也会出现这种情况)，此时，人满脸通红，眼球充血。

反过来，当加速为正值时，血液从头部蜂拥到脚部，在极端情况下，人的眼睛和大脑会缺氧，从而出现视力模糊等症状，严重时可能会导致完全失明，这种情况在专业上被称为"加速度引起的意识丧失(GLOC)"。

　　一般人大约能承受从头到脚方向5倍重力加速度带来的影响，超出这一限度就会陷入昏迷。

而受过专业训练并穿着专业飞行抗压服的飞行员，则能在9倍重力加速度的影响下仍然意识清楚地操控飞行器。

总部设在弗吉尼亚州的美国航空航天医学协会的执行主管杰夫·斯文特克表示："短时间而言，人体能承受远超9倍重力加速度的影响，但如果持续时间过长，就很少有人能承受得了。

"　　所以，在未来提升宇宙飞行速度的同时，我们更多的是需要对宇航员的保护。

因为他们所承受到底耐力极限或将成为未来宇宙飞行速度的最终短板。