| 天人地 | 2023-11-20 11:42 |
光速和超光速，是我做科普的时候经常碰到的问题。按照爱因斯坦的相对论，速度越快，时间就越慢。当速度无限接近光速时，时间就趋于停止。那么是不是意味着，如果一个物体以超光速飞行，时间就会倒流了呢？ 不过，答案并非如此简单。 首先，从数学上分析，时间倒流是可行的，所谓的“负时间”在数学上是存在的。但是这是不是意味着“超光速就等同于时间倒流”呢？ 如果时间倒流了，就意味着因果律就不成立了。所以，问题就演化为：“因果”真的可以颠倒过来吗？  下面来具体分析一下到底怎么回事。 首先一个问题：什么是超光速？ 这个看似无厘头的问题，其实并不简单。我们平时会经常这么说“超光速是行不通的”，其实这句话并不严谨。因为大自然本身其实并不反对是否超过光速，大自然一点也不在意速度到底是多少，有本事你随便超光速，大自然都无所谓。  无论怎样，“光速限制”是有前提的，这个前提就是：就有质量或者信息的物体在真空中的速度不能超过光速，其实这也是爱因斯坦的狭义相对论表达的思想。    问题是，虚数真的没有任何现实意义吗？  我们都知道，现实世界里时间只有一个方向，那就是永远向前，这种时间流逝方向可以理解为“正时间”，那么“负时间”意味着什么呢？ 我们的现实世界有“因果”，那么，负时间流逝就意味着“反因果”，当然，对于“反因果”的概念，并不是所有物理学家都相信。这也并不奇怪，因为对于理论物理来讲，从来就没有一个理论让所有人都认同。 什么是“反因果”呢？  不要以为“反因果”完全是无厘头的概念，事实上已经有科学研究小组在做这方面的实验了，只是还没有明确结果。 如果具体理解“反因果”呢？ 从科学层面来讲，科学家们把两个事件（因，果）的时空距离就像是空间那样，这两个时间都在“未来光锥”。说白了，时间就像是空间那样，我们可以回到过去，在这种情况下“果”完全有可能比“因”更早出现。  当然，超光速并不是折叠光锥的唯一假设方法， 还有其他方法，比如说负能量或者虫洞。 甚至爱因斯坦本人，也曾把超光速传递信息的方式称为“快子电话”，利用这种电话可以给过去发送信息，不过果真如此的话，有可能引发因果关系悖论，比如说“祖父悖论”，其实这也表明了相对论也无法诠释因果关系上的悖论。 由此我们可以得出这样的结论：如果一个物体的速度超过光速，在数学上就会呈现“负时间”流逝。这就意味着，超光速会破坏因果律，导致“反因果”。  很明显的一点是，反因果和时间倒流在爱因斯坦的相对论体系下是行不通的。但我们的思维也不能完全被相对论束缚住，有时候我们需要摆脱相对论的束缚，放飞我们的思想，解读一下其他科学家的观点。 比如说，著名物理学家，诺贝尔物理学奖得主费曼就是“反因果”理论的支持者。具体来讲，费曼支持的反因果理论是这样的。  但是，你有没有想过这种问题：物质与反物质相遇为什么会发生湮灭呢？两者为什么就不能“和平共处”呢？ 物理学家费曼的解释让我们眼前一亮，极大开拓了我们的思路：实际上物质与反物质并没有湮灭，因为物质与反物质其实原本就是同一物质。  具体来讲，费曼认为，普通物质在空间里是以正时间流逝的，而反物质在空间里是以负时间流逝的。而我们平时所讲的“湮灭”，不过是普通物质在时间方向上“掉头”了，朝着相反的时间行进了，也就是变成了反物质，在这个过程中就会释放出高能光子，这就是所谓的“湮灭”，其实就是在时空中创造出了一个裂口。 也就是说，在我们的世界里，也就是“正时间”世界看到的反物质，其实就是物质自身在生命进程中的“倒带”。这也表明了，普通物质在生命结束的那一刻，就是其变成反物质的开始，是反物质的“生命开始”。正时间上的终结，也就是反时间上的开端。 通俗来讲就是：因和果是不可分割的，相辅相成的，因就是果，而果当然也是因。是不是有点玄学的味道？  不过费曼的思想更多的仍旧停留在纯理论分析，或者更多的只是假想罢了。 最大的问题仍旧是，我们平时看到的普通物质，如果真的超过了光速，真的会成为“反物质”然后朝着“负时间”的方向流逝吗？快子是否真的存在，它与物质与反物质之间到底有什么关系，或者说“普通物质一旦超过光速，就会变成快子吗？” 这些问题绝不是科幻层面的问题，早已经成为如今科学研究的方向，只不过科学家们目前还没有找到答案而已。  这些也都是未知之谜，会涉及到高维度时空的概念，这也是科学家们研究的方向。 总结 虽然“反因果”和“负时间”这个两个概念目前更多的只是假想，但在理论物理学上的确存在，但是超光速是否会导致时间倒流，引发“负时间”，目前科学家们并不知道，但也不排除这种可能性。 但是，就算是反因果和负时间确实存在，也并不意味着我们可以改变过去，或许我们只能看到或者回到过去但没有任何办法改变过去，也就是改变“命运”。 而关于因果关系，我只能说：有因必有果，而有果也必有因。不管“因”和“果”谁先谁后，两者都是可以颠倒的，也都是密不可分的，这也是在现有的理论物理下进行推理的，至于更深的思考或者想象，我们大可以放飞思想，尽情地想象，甚至可以用因和果之间的关系被基础写一本科幻小说。 |
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