Re: [問卦] 為什麼不可能超越光速?

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 Saaski: .  08/03 01:59
推 a77942002: 大腿中了一槍 然後就死掉了~  08/03 01:59
推 doomlkk: 打了這麼多 第一個留言只有頭推  08/03 02:00
推 morgan1011: 長知識推  08/03 02:01
推 bravo233295: 認真推  08/03 02:02
推 JoeyChen: 為什麼水精靈什麼題目都懂?  08/03 02:02
推 Doseopen: 前十推  08/03 02:05
推 kevin751231: 看過某篇光速球的文,好像瞬間反作用力大到會產生蘑  08/03 02:08
→ kevin751231: 菇雲  08/03 02:08
推 coldstick: 物體移動越快是質量越大,不是重量  08/03 02:08
推 waterstar: 推  08/03 02:08
推 ll000000: 所以外星人怎麼來地球  08/03 02:09
推 frank3302: 深夜知識文  08/03 02:13
推 sioprr: 推推  08/03 02:13
推 s06076276: 專業偷渡給推  08/03 02:17
推 xwjyj: 我有認真看  08/03 02:17
推 AnamnesisNT: 專業推  08/03 02:19
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推 sq61372py: 你光速系?  08/03 02:21
推 ohohdog: 快推  08/03 02:24
推 FK56: 水精靈科普文必推  08/03 02:26
推 DeeDiaoChang: 近代物理學超G8毛的QQ  08/03 02:26
推 baileygisys: 太神啦  08/03 02:28
→ Gecco: 自爽用那段,關於一把長至月球的剪刀,開闔的時候是否超越  08/03 02:28
→ Gecco: 光速,這印象中牽涉到力的傳導,原子間的碰撞,這端施力要  08/03 02:29
推 rainxo6p: 先推  08/03 02:30
→ Gecco: 能傳導到另一端進行開闔,物體越長需要更多時間和力量,所  08/03 02:30
推 smallGY: 想說怎有點熟悉 啊就只是把書的內容抄上來而已…  08/03 02:30
→ Gecco: 以還是沒有超越光速  08/03 02:31
推 obb70: 我認真看完了  08/03 02:32
推 ce270651: 推推  08/03 02:33
推 prosperous: 好啦 我看不懂  08/03 02:36
推 HNO3: 科普王  08/03 02:37
推 tarosmium: 推推  08/03 02:37
推 louic: 水精靈可以出書了  08/03 02:38
推 Mahoutsukai: 很多人認為是超光速的量子糾纏 有一說就是因為微蟲洞  08/03 02:38
推 tony77998: \\水精靈//  08/03 02:38
推 reexamor: 文組給推  08/03 02:39
→ Mahoutsukai: 看似超光速連動 其實兩個粒子根本就沒有遠離過  08/03 02:39
推 brian0124: 先推  08/03 02:40
推 s37166117: 之前的希格斯粒子呢  08/03 02:42
→ plus203ft: 你把閃電俠放在哪裡?  08/03 02:43
推 isiyou: 好讚的科普文  08/03 02:45
推 www1025: 用曲速引擎就不用怕扭曲時空了,笨  08/03 02:46
推 gaduoray: 推推 最近很好釣欸  08/03 02:47
推 SherlockFOX: 撕裂空間是否根本就沒有速度?  08/03 02:52
推 mashi0101: 嗚嗚我是理組我看不懂是否該去賣雞排  08/03 02:52
推 jizz0010513: 果然是水精靈!  08/03 02:52
推 Tiamat6716: 科普  08/03 02:53
推 dannis3q8565: 喜歡這種認真文  08/03 02:53
推 ila9970: 參考書籍怎麼沒有獵人,叭叭  08/03 02:56
推 a9101214: 推  08/03 02:56
推 fish5123: 嗯嗯 跟我想的一樣  08/03 02:58
推 royfw: 快推別人才不會發現我看不懂  08/03 02:59
推 RK456RL: 趕快推 不然別人會知道我看不懂  08/03 02:59
推 truegod000: 解釋得很易懂 不姊寺  08/03 03:00
推 demiyu: 推  08/03 03:03
推 leoon: 物理人推個  08/03 03:03
推 seasonyu: 推 敘述的簡單易懂  08/03 03:05
噓 pchion2013: 你能證明蟲洞的存在嗎  08/03 03:06
→ pchion2013: 蟲洞 用筆戳洞已經被新聞龍捲風說到爛了  08/03 03:07
推 mrlinwng: 喜歡看這種文 推大大分享  08/03 03:07
推 Boom3: 快推 不然別人說我看不懂XD  08/03 03:07
推 davidwatt: 水精靈必推  08/03 03:08
推 jhan80: 果然水精靈,我是伊布啊  08/03 03:09
推 bhshin: 推水精靈  08/03 03:09
推 TZofHES: 百推內!  08/03 03:13
推 gg125: 物理人 推正確  08/03 03:16
推 sunny21333: 我文組我看完惹  08/03 03:17
推 malogo: 知性深夜  08/03 03:20
噓 TZofHES: 紅明顯 應該是 Alcubierre Drive 打錯一個字了  08/03 03:20
推 SeTeVen: 87分懂  08/03 03:20
推 pinner: 推推  08/03 03:21
推 chobit199685: 好  08/03 03:23
推 moken: 專業給推∼  08/03 03:33
推 andysherry: 知識文無誤!  08/03 03:38
推 ma0294596: 猛 雖然我只看懂一半  08/03 03:42
推 MasCat: 深夜推  08/03 03:46
推 yunhouse: 知識文 推  08/03 03:47
推 ccs9631: 推幹你古味  08/03 03:48
推 RLH: 好好看 可是看不懂 哈哈哈  08/03 03:49
→ kingrichman: 只要在現存世界找到比光質量還小的就可超越  08/03 03:53
→ kingrichman: 但是以現有科學找不到這種東西  08/03 03:53
推 slmj12: 專業推  08/03 03:53
→ kingrichman: 這就跟肥宅跑很慢,帥哥跑很快一樣道理  08/03 03:54
推 ctes940008: 古味"  08/03 03:56
推 qazzaq3977: 推  08/03 03:57
推 TokyoKind: 推 所以星際效應講得是真的?  08/03 04:00
噓 DDxMM: 光速不是常數,遇到黑洞還是會變慢  08/03 04:06
推 tricia1231: 哇  08/03 04:18
推 jack0216: 電磁學大濕Maxwell是發現化工熱力學maxwell relation的  08/03 04:25
推 jack0216: 人嗎?  08/03 04:25
推 john12352012: 推 竟然看得懂  08/03 04:29
推 crazyke313: 講這麼白話我還是看不懂 我沒救惹QQ 可見這咚咚有多難  08/03 04:33
推 piovoso: 百推內!  08/03 04:37
推 shinbaikojan: 推  08/03 04:40
推 nicayoung: 推  08/03 04:43
推 imaxpayne: 不要偷渡奇怪的東西,幹你古味還我姐寺結局  08/03 04:50
推 kevininla: 水精靈推!!!  08/03 04:52
推 shadowmirror: 推  08/03 05:05
推 ww1215: 推  08/03 05:06
推 pp787753: 嗯嗯 英雄所見略同  08/03 05:15
推 aupp1806: 文組懂推  08/03 05:21
推 eggsnk: 幹你古味  08/03 05:21
推 Gavin39999: 專業推  08/03 05:28
推 ajoe789g2000: 半夜看這個好傷腦  08/03 05:37
推 HaNk0311: 人嗎ˉ2鞥嗎-.  08/03 05:47
→ HaNk0311: 幹你古味 嗚嗚  08/03 05:47
推 Freak5566: 沒提到超時空跳躍  08/03 05:56
→ F2307925: 文組問一下,所以光具有質量?  08/03 05:57
推 hdes937119: 沒有,光子也是我們假設出來的東西  08/03 06:11
推 Antmanlee: 推 雖然完全看不懂ㄏ  08/03 06:12
推 a22933983: 推  08/03 06:14
推 cs483500: 特地來幹古味  08/03 06:21
推 jaworuji: 水精靈推推~  08/03 06:30
推 billy027486: 推水精靈  08/03 06:38
推 gaddafi: 光速確實無法超越 蟲洞算是開外掛  08/03 06:58
推 ruwjo12: 推  08/03 06:59
推 gg889g8: 推  08/03 07:01
噓 john801110: 量子糾纏可以超越光速  08/03 07:01
推 s8402019: 推  08/03 07:01
推 jelly777: 推 長知識了  08/03 07:03
推 purplvampire: 水精靈推  08/03 07:03
推 Paulbio: 水靈!  08/03 07:05
推 hicjgogogo: 所以外星人來不了,都假的  08/03 07:08
推 a77195466: 幹你古味  08/03 07:08
推 leokind: 推  08/03 07:11
推 x284yk6cjo5: 水精靈必推  08/03 07:14
推 a26315875: 推偷渡 幹你古味  08/03 07:19
推 sharkimage: 推  08/03 07:25
推 iamotter5566: 推  08/03 07:28
推 ePaper: 精華推  08/03 07:38
推 tieferozean: 推  08/03 07:39
推 fransiceyho: 推  08/03 07:40
推 catv: 我認真看了還是不懂  08/03 07:47
推 hanhsiangmax: 一直對於相對論懵懵懂懂,看完這篇還是搞不太懂,感  08/03 07:51
→ hanhsiangmax: 覺似乎為了敘述簡化很多東西,想找個時間慢慢唸!  08/03 07:51
→ hanhsiangmax: 謝謝水精靈∼  08/03 07:51
推 after1: 水精靈  08/03 07:51
推 levi0119: 推  08/03 08:04
→ kinda: 扯一大堆 然後沒回答問題啊....  08/03 08:07
推 woogee: 快推,不然別人以為我們看不懂  08/03 08:08
推 nckukath: 目前只看到質量轉成能量,還沒看到能量轉成質量  08/03 08:09
推 nckukath: 接近光速時,分子鍵結力還在嗎?  08/03 08:11
推 snes9xw: 水精靈推一個  08/03 08:11
推 sayiverson: 推 然後幹你古味  08/03 08:11
推 piggymomo: 清楚推  08/03 08:13
推 whitehairzoi: 幹你古味  08/03 08:16
推 tomalex: (′�腦s�腹�) 推  08/03 08:16
推 tonyfenny321: 有點專業 給推  08/03 08:16
推 tetsu2008: 快推 不能被發現看不懂  08/03 08:17
推 material015: 安因斯坦到底是不是外星人  08/03 08:17
推 nobodyshome: 幹你古味(1/1) 推XD  08/03 08:19
推 sheaujyi: 推  08/03 08:19
推 zeldeo: 好文  08/03 08:20
推 cocota: 推!!  08/03 08:22
推 qqqq8745ccc: 推  08/03 08:26
推 qooo8435: 推  08/03 08:30
推 peace1way: 其實我還是看不懂為什麼  08/03 08:34
推 Zeroyeu: 不是不能 是當超越光速時,你就是光了~ 懂嗎綠光戰警?  08/03 08:39
推 kwing0525: 長知識  08/03 08:40
推 kyle87222: 快推 不然別人以為我看不懂  08/03 08:41
推 bye2007: 能量轉成質量有啊 就是高能粒子加速器 碰撞撞出新粒子  08/03 08:46
推 bala73: 推  08/03 08:47
推 TATruru: 推個  08/03 08:49
推 s595857: 科普推 不過我猜很多人end  08/03 08:50
推 MaroonSheran: 看第一行就睡著了  08/03 08:50
推 creation09: 推  08/03 08:51
推 zzxx1322: 推  08/03 08:51
推 elibra01: 推  08/03 08:55
推 incandescent: 背後的空間要怎麼觸及面前的?  08/03 08:55
推 Demon01: 推  08/03 08:55
推 TOTnice: 感覺跟靈異事件有關係欸  08/03 08:57
推 willy9836: 科學知識+  08/03 09:01
推 Tamama56: 專業推  08/03 09:02
推 anarchy: 推  08/03 09:02
推 point09247: 近代物理被當幹  08/03 09:04
→ diding: 來拉!!  08/03 09:08
推 baseball0203: 恩恩跟我想的一樣  08/03 09:08
推 Rogozov: 長知識  08/03 09:11
推 SeijyaKijin: 推推  08/03 09:17
推 penril0326: 靠北 看不懂 我只知道最後蟲洞那邊好像哆啦a夢有講過  08/03 09:18
→ penril0326: 是任意門的構造原理  08/03 09:18
推 TzHanShiao: 寫得非常通俗推推  08/03 09:18
推 MarXXXX: 推 幹你古味  08/03 09:21
推 cvit: 如果物體能分解成光再移動,到達後再重組會不會比較容易  08/03 09:28
推 minbyminby:  08/03 09:33
推 tungchia: 推  08/03 09:37
推 wmtsung: 強  08/03 09:37
推 ace16525: 專業推  08/03 09:44
推 Cruel2: 推  08/03 09:45
推 wotupset: 人類有時空限制 所以才會覺得光速是固定的  08/03 09:47
推 adwowcuthand: 對不起我自然組看不懂QQ  08/03 09:47
→ carl0536: 也許查一下entangle 可做瞬間移動 某種意義上的超越光速  08/03 09:49
推 likeit: 推∼∼  08/03 09:54
推 cattila: 趕快推,不然人家以為我文組看不懂。  08/03 09:55
推 t88652: 專業  08/03 10:02
推 fix78: 竟然還可以看的懂!!  08/03 10:08
推 ilovedaodao: 推平易科普  08/03 10:19
推 hh123yaya: 水精靈必推 幹你古味  08/03 10:20
推 yao75317: 幹你古味  08/03 10:21
推 epdhkohk: 物理人一定推  08/03 10:30
噓 grimmq427532: DDxMM普物要重修  08/03 10:41
推 fairydianawu: 必須推 免得被發現我文組的  08/03 10:45
推 dambuster: 認真看完感謝推  08/03 10:46
推 ji394su33000: 人家竹野內豐都出書了你不出一本嗎  08/03 10:50
推 shedinja: 推伸縮自在的愛  08/03 10:51
推 RX78NT1: 水精靈也來幹你古味XD  08/03 10:53
推 kersihi: 推科普水精靈  08/03 10:53
※ 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。  08/03 11:03
推 shinkaikou: 推~  08/03 11:07
推 forever99013: 推  08/03 11:07
推 st2913sbck: 推 幹妳古味  08/03 11:17
推 bun1r: 水精靈必推!  08/03 11:22
推 gibberellin: 幹你古味機掰郎  08/03 11:23
推 box1127: 想像力就比光速快不用一秒就到冥王星  08/03 11:25
推 alau: 不太懂空間為什麼會被壓縮  08/03 11:35
→ ywmy: 量尺壓縮式同時性因相對運動不同時造成的…  08/03 11:46
→ ywmy: 在快速移動的載體裡應該不會感到被壓縮吧  08/03 11:47
推 kentanoar: 被你搶po惹  08/03 11:56
推 omegajoker: 推  08/03 12:14
推 frankho9: 看八卦版長知識!  08/03 12:14
推 littlestar66: 推推推  08/03 12:17
推 jellyhorse: 推  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  08/03 12:25
推 vios: push  08/03 12:45
推 ericeric427: 推  08/03 12:46
推 BBQSaShiMi: 專業給推 順便幹你古味  08/03 12:47
推 RFV123: 退  08/03 13:11
推 evan19983314: 伊布呢  08/03 13:19
推 windofcold: 奧術的神座!  08/03 13:41
推 handsomecat: 快推以免被發現我看不懂  08/03 14:27
推 jack42107: 推 http://i.imgur.com/oJ99Zfr.jpg  08/03 14:34
推 Asucks: 水精靈科普文必推  08/03 15:01
推 oray914: 專業推 也推幹你古味 媽的不姊寺  08/03 15:08
推 meteor724: 必須推  08/03 16:03
噓 freddyho: 噓  08/03 16:06
推 zin: ..  08/03 16:19
推 powg: 推 幹你古味  08/03 17:03
推 kids1991: 快推,不然就被發現不懂  08/03 17:49
推 jeffm: 推科普文  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  08/03 18:25
→ afterjump: 地方測出的時間流逝速度要慢於弱重力的地方。  08/03 18:25
推 leaders0516: 閃電俠表示:  08/03 19:16
推 freakclaw: 對!(?) 沒錯, 就是這樣!(?)  08/03 21:02
推 sorryfly: 請看奧數神座 爆你頭不用錢!!  08/03 21:21
推 Muliden: 頭好暈……………@@  08/03 21:27
推 jodawa: 推推推  08/03 21:53
推 adifdtd: 快推不然別人以為我看不懂  08/03 22:03
推 dnkofe: 推  08/03 22:30
推 seeinsky: 水精靈!  08/03 22:46
推 wax0000: 推 幹你吉昧  08/04 02:02
推 fancyrex: 幹你古味  08/04 03:12
推 ayugioh2003: 推  08/04 03:54
推 taohjca: 幹你古味  08/04 04:09
推 aa9815aa: 推  08/04 07:13
推 loagg520: 我只有空間看不懂  08/04 07:22
推 layzer: 幹你古味  08/04 07:29
推 wolfking: 量子糾纏有夠神奇的……  08/04 08:55
推 andy77881979: 太神啦  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  08/04 14:26
→ alexarchit: https://youtu.be/ERgwVm9qWKA  08/04 14:26
推 haner1725: 文組有認真看  08/05 13:15
推 don2147: 專業推 水精靈!  08/05 20:40
推 j20006640: 水伊布必推  08/06 22:26
推 miohsieh: 長知識推  08/11 07:26
推 a892842486: 推  12/04 13:22

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