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作者 jfsu (水精靈)
標題 Re: [問卦] 為什麼不可能超越光速？
時間 Wed Aug  3 01:56:05 2016

※ 引述《Dean1116 (Dean)》之銘言：
: 這個結論應該是大家從小記到大的
: 光速是宇宙最快速度
: 但是這個推論到底是怎麼來的？
: 如果跟E = mc2 有關的話
: 那如果哪天觀測到有負質量的東西存在,不就有可能超越光速了嗎？
: 有沒有光速為什麼是宇宙第一速度的八卦？

為何會說『光速就是極限』，底下我們只討論一條非常著名的公式，各位只要貢獻
一點點的想像力即可。

關於超越光速的問題，像是在電影《星際大戰》中，千年鷹號為了逃離銀河帝國的戰艦
追擊，躍入超空間(hyperspace)；小時候的楊威利第一次遇到瓦普跳躍飛行（超空間
跳躍航行）的時候，身體極度不適，又吐又發燒的...等等，這些超越光速的題材，
不管在小說、電影、動畫...都不勝枚舉。


隨著近代物理的發展，物理學家才開始對它投以關愛的眼神。

根據牛頓的理論，光速就是光速，沒有什麼特別，要超越光速絕對辦得到。只要你跑得
跟光一樣快，光在你眼前就是靜止。不過，並沒有人看過光完全靜止，傳統的牛頓理論
在此是說不通的。


愛因斯坦在電磁大師馬克士威的理論中發現，光速是常數。不管你是向著它、背著它
移動，它都以同樣的速度前進。這樣一來，牛頓力學將完全崩潰，因為在他的理論中，
你在地球上的時間、長度與在其他星球的都完全一樣，這也表示在光速不變的情況下，
時間與空間必須產生難以想像的扭曲。


但是根據愛因斯坦的觀點，在加速前進的太空船裡，時間流動會變慢，船內的空間會
遭到壓縮。假設你站在地球上、可以透過望遠鏡看到太空船內部，你會發現，裡頭的
時間變慢了，船員的行動變得跟烏龜一樣緩慢，身體也變得跟扁魚一樣扁平。


如果可以的話，要是太空船以光速前進，內部的時間將會停止、太空船會一直壓扁到
消失不見，質量則會膨脹到無限大！

你會想說，夭壽喂～這種情況怎麼會花生？？！！是啊，也就是如此，愛因斯坦才說
要突破光障(light barrier)是不可能的！如同二次元宅宅與三次元現充總是存在不可
交流的次元之壁一樣。


(偷渡一下，官配確認：大猩猩是不可跨越之壁！我幹你古味。）

ps.物體移動越快，重量越重，表示移動的能量轉換成質量，你可以透過E=MC^2來知道
　 有多少能量轉換成質量。

目前火箭最快只能達到40,000mph(64,000km/h)，光障還構不成問題。等到科學家開始
考慮要拜訪離我們最近的恆星系（半人馬座α星(Alpha Centauri)，距離約四光年，

如果使用傳統的化學推進火箭，大概要七萬年才能抵達！），他們得正視光障的問題。


以上，暫時先回答你的問題。

至於能否超越光速？嘿嘿～一堆科學家試著找出愛因斯坦理論的漏洞，像：用一隻
雷射筆朝天空掃去，這道光束的行進速度是可以超越光速的；或是想像你的手中有
一把刀刃是一光年的剪刀，當你使用剪刀、讓刀刃相交時，最遠那一點的移動速度
就超越光速；或是進行EPR實驗...等等。


你會問，我這樣做有什麼意義嗎？當然沒意義，上述超越光速的例子，因為我們
無法靠著這個方式傳遞或是攜帶任何訊息或是能量，純粹是自爽用。

後來愛因斯坦提出了比狹義相對論更強大的武器：廣義相對論。是的，換一個字，
當然差很多。根據廣義相對論，時空就像西索的念能力『伸縮自如的愛』一樣，
能縮能伸；在特定情況下，這塊時空之布可以延伸得比光還快！狹義相對論只能適用於
局部地區，如太陽系；要是考慮整個宇宙，就必須改用廣義相對論！

根據廣義相對論，要超越光速有底下的兩種方法：

1.延展空間:簡而言之，就是將我們背後的空間一直延伸直到接觸我們前面的空間。
           你可能根本沒有移動，只是藉著扭曲空間，來抵達遙遠的星系。一種
           名為阿庫別瑞引擎(Alcubierre Drive)就是最好的例子。

2.撕裂空間:首先我們先在一張紙上畫上兩個點，經驗告訴我們，兩點間最短距離就是
           一直線；然而，這未必正確。如果將紙對折，讓這兩個點相交，他們
           之間最短的距離就不是直線囉，而是所謂的蟲洞(Wormhole)。


以上。

參考書籍:
1.電影中不可能的物理學
2.物理之書
3.二十世紀最偉大的科學實驗

--
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推 rainxo6p: 先推27F 08/03 02:30
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蟲洞 用筆戳洞已經被新聞龍捲風說到爛了61F 08/03 03:06
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 但是以現有科學找不到這種東西83F 08/03 03:53
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幹你古味 嗚嗚108F 08/03 05:47
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推 a22933983: 推114F 08/03 06:14
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接近光速時，分子鍵結力還在嗎？144F 08/03 08:09
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推 material015: 安因斯坦到底是不是外星人153F 08/03 08:17
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※ 編輯: jfsu (203.66.222.12), 08/03/2016 11:02:17
→ jfsu: 我比較喜歡萬里花...T_T ..and 錯別字已修正。211F 08/03 11:03
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推 forever99013: 推213F 08/03 11:07
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推 bun1r: 水精靈必推！215F 08/03 11:22
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推 box1127: 想像力就比光速快不用一秒就到冥王星217F 08/03 11:25
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→ ywmy: 量尺壓縮式同時性因相對運動不同時造成的…
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推 jellyhorse: 推225F 08/03 12:21
推 bernicellu: 除非物質和能量間能做轉換,外星人可以,地球人目前差遠226F 08/03 12:25
推 vios: push227F 08/03 12:45
推 ericeric427: 推228F 08/03 12:46
推 BBQSaShiMi: 專業給推 順便幹你古味229F 08/03 12:47
推 RFV123: 退230F 08/03 13:11
推 evan19983314: 伊布呢231F 08/03 13:19
推 windofcold: 奧術的神座!232F 08/03 13:41
推 handsomecat: 快推以免被發現我看不懂233F 08/03 14:27
推 jack42107: 推 http://i.imgur.com/oJ99Zfr.jpg234F 08/03 14:34
[問卦] 為什麼不可能超越光速？ 小克時事新聞台
 
推 Asucks: 水精靈科普文必推235F 08/03 15:01
推 oray914: 專業推 也推幹你古味 媽的不姊寺236F 08/03 15:08
推 meteor724: 必須推237F 08/03 16:03
噓 freddyho: 噓238F 08/03 16:06
推 zin: ..239F 08/03 16:19
推 powg: 推 幹你古味240F 08/03 17:03
推 kids1991: 快推，不然就被發現不懂241F 08/03 17:49
推 jeffm: 推科普文242F 08/03 17:52
推 afterjump: 在重力不同的地方，時間的計算方式也不同。在強重力的地方測出的時間流逝速度要慢於弱重力的地方。243F 08/03 18:25
推 leaders0516: 閃電俠表示:245F 08/03 19:16
推 freakclaw: 對!(?) 沒錯, 就是這樣!(?)246F 08/03 21:02
推 sorryfly: 請看奧數神座 爆你頭不用錢!!247F 08/03 21:21
推 Muliden: 頭好暈……………@@248F 08/03 21:27
推 jodawa: 推推推249F 08/03 21:53
推 adifdtd: 快推不然別人以為我看不懂250F 08/03 22:03
推 dnkofe: 推251F 08/03 22:30
推 seeinsky: 水精靈！252F 08/03 22:46
推 wax0000: 推 幹你吉昧253F 08/04 02:02
推 fancyrex: 幹你古味254F 08/04 03:12
推 ayugioh2003: 推255F 08/04 03:54
推 taohjca: 幹你古味256F 08/04 04:09
推 aa9815aa: 推257F 08/04 07:13
推 loagg520: 我只有空間看不懂258F 08/04 07:22
推 layzer: 幹你古味259F 08/04 07:29
推 wolfking: 量子糾纏有夠神奇的……260F 08/04 08:55
推 andy77881979: 太神啦261F 08/04 11:43
推 alexarchit: 這個視頻有提到光速恆不變這個現象帶出來的理論
https://youtu.be/ERgwVm9qWKA262F 08/04 14:26
Special Relativity and the Twin Paradox - YouTube
How can just two rules of Einstein's 1905 theory of special relativity lead to seemingly paradoxical changes in the perception of time? Want exclusive update...

 
推 haner1725: 文組有認真看264F 08/05 13:15
推 don2147: 專業推  水精靈!265F 08/05 20:40

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