存在超越光速的快子嗎 光的速度可以達到每秒鐘30萬公里,這是我們目前已知的最快速度。根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論,宇宙中所有的物體的相對運動速度都無法超過真空中的光速。 因此,我們目前所知的宇宙的時間線是單向且不可逆的。然而人們始終在思考,超越我們宇宙速度之外究竟還有沒有另一個世界?根據(jù)相對論提供給我們的相對性理論,我們可以假設(shè)存在這樣一個宇宙:它與我們所在的宇宙是平行存在的 ,但是我們卻無法看到它,因為處于它之內(nèi)的所有物質(zhì)的運動速度都超越了光速,因此通過目前的觀測手段還無法窺到它的存在。這樣的宇宙如果真的存在,那么它有一個最基本的物質(zhì)前提——快子。 快子是否存在是20世紀以來人們一直思考的問題。美國的兩位物理學家比拉紐克和蘇達珊正式提出了快子存在說。快子也叫“超光速子”,是一種假設(shè)的亞原子粒子,質(zhì)量為負。一旦產(chǎn)生,其速度就總是超過光速。1967年,美國哥倫比亞大學的查拉爾德?范伯格教授贊成快子的存在說,并提出自己的研究成果。他認為快子的能量和速度是一種反比的關(guān)系,它隨著自身能量的不斷消耗而產(chǎn)生無限大的速度。反之,要降低它的速度,就需要對其增加無限大的能量。在假設(shè)存在的“快宇宙”中,快子的質(zhì)量為負,不受萬有引力的影響。如果能夠使快子的能量無限大,它的速度就能夠降低到光的速度。實際上這也是一種假想,人類目前無法真正做到。所以“快宇宙”中所有物質(zhì)的速度都不可能低于或接近光速。而我們所處的“慢宇宙”中,任何物質(zhì)在任何情況下也無法超過光的速度。因此,光速成為了這兩個宇宙的分界線。 然而,人們在對浩瀚宇宙的觀測中發(fā)現(xiàn)了一些新的宇宙現(xiàn)象,這些現(xiàn)象是相對論與量子力學所構(gòu)建的物理學體系所不能解釋的。1972年至1974年,美國一些天文學家發(fā)現(xiàn)賽佛特星系3C120自身的膨脹速度是光速的4倍,后來又陸陸續(xù)續(xù)地發(fā)現(xiàn)了分離速度分別達到光速7倍、10倍和19倍的類星體。 如果我們宇宙中有星體能夠達到超越光的速度,那么根據(jù)相對論可以推斷出,我們宇宙的時間也并非都是單向性的,也許會真的出現(xiàn)“時光倒流”的現(xiàn)象。 盡管如此,要使一個物體達到或超越光的速度成為快子還是不可想象的。因為物體一旦達到光速,就要付出無限多的能量。而要想超越光速,顯然就要付出高于無限多的能量,這是根本無法實現(xiàn)的。因此,對于比光還要快的物體,我們目前研究其質(zhì)量和長度等具體數(shù)值,還只能用數(shù)學上的虛數(shù)表示。實際上也就是斷定快子的具體參數(shù)是無法考量的。 影視作品和民間傳說中經(jīng)常有“回到過去”或“來到未來”的時間扭曲現(xiàn)象。 倘若有一天,我們的科學水平能夠使自身的運動速度超越光速,那么那些穿越時空的幻想就不再是天方夜譚了。快子的提出,其重大的意義并不在于是否能夠找到這樣一種物質(zhì),而是為科學家們在物理學領(lǐng)域的研究開創(chuàng)了一個新的思路。 影子世界存在嗎 影子世界,又稱為“超對稱粒子的世界”。超弦理論指出, 超對稱粒子只通過引力與通常的粒子發(fā)生關(guān)系。引力的強度遠遠弱于電磁相互作用,因此發(fā)現(xiàn)超對稱粒子的可能性實在微乎其微。盡管超對稱粒子就在我們的周圍,但是我們卻幾乎不可能看到它的身影。所以有人把由超對稱粒子組成的機構(gòu)叫做影子世界,它與我們的這個世界完全相同,不過我們看不見它。 簡單地說,在我們目前所處的世界之外,還有一個與之完全相同的影子世界,只是我們觸及不到。這一思考來自科學家們對自然界對稱現(xiàn)象的觀察。在大自然中,對稱現(xiàn)象極為普遍,比如人體的協(xié)調(diào)對稱、電極的正負兩極等等。對稱現(xiàn)象成為世界中和諧統(tǒng)一的標準。除此之外,科學家們還發(fā)現(xiàn),自然界還存在一種超對稱現(xiàn)象??茖W家們將我們目前的世界定義為由尋常物質(zhì)所構(gòu)成的世界,而由超對稱粒子這種“影子物質(zhì)”所構(gòu)成的世界稱為影子世界。 科學家們由此提出一種假設(shè):在我們的宇宙中, 有些星系主要由尋常物質(zhì)構(gòu)成,有些星系則有可能是由影子物質(zhì)構(gòu)成的,但兩類星系可處于同一星系團。對于太陽系來說,尋常物質(zhì)占據(jù)著絕大部分。以太陽為例,理論上只允許它的影子物質(zhì)占1‰;作為太陽行星的地球,則可能具有10%的影子物質(zhì)。有的科學家甚至預(yù)言,太陽并非是孤零零的一顆恒星,它應(yīng)該有一顆對稱的伴星,是個雙星系統(tǒng)。但是這一預(yù)言始終沒有得到事實的證明,因為人們始終找不到那顆伴星身在何方。倘若真的無法找到,那么太陽本身可能是由影子物質(zhì)構(gòu)成的恒星。 科學家們認為,影子世界和現(xiàn)實世界處在同等的地位上,它在太陽系尺度上或星系尺度上的影子恒星系統(tǒng)要按照固有的規(guī)律演化。它有可能演變到與我們世界對等的水平上,也有可能演變出截然不同的世界。 確認影子世界的存在對人類來說意義重大,它將有利于我們進一步弄清楚空間的多維度性和時間的非直線性。如果影子世界確實存在,那么它的文明程度應(yīng)當不在現(xiàn)實世界之下。科學家們曾設(shè)想通過引力波與影子世界聯(lián)絡(luò),如果能進行像超新星爆發(fā)時產(chǎn)生的引力波實驗,同時又擯去其他形式的波,那就可能是影子世界傳來的信息。這個理論倘若能夠有效地實施,和影子世界的文明進行溝通將不成問題。 人們在有角度的光照之下一定會形成影子,我們通常認為影子是虛無縹緲的,只是世界中實體物質(zhì)的影像。由今天我們對影子世界的認識可知,影子之下并非空無一物,而是也有個大千世界。 |
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