当人以光速飞行时,无论多远,都感觉瞬间到达。你怎么想呢?
迈克尔逊-莫雷在1887的实验结果证明,光速是恒定的,“以太”是不存在的。爱因斯坦在得知这一实验结果后,意识到传统经典物理学已经到了瓶颈,于是瑞士专利局职员大胆抛弃了统治物理学数百年的绝对时间和绝对空间,转而提出了基于相对时空的狭义相对论。
人们从“时间膨胀效应”中熟悉狭义相对论。简而言之,运动速度越快,时间过得越慢。很多人想当然地认为,达到光速可以让时间静止,超过光速可以让时间倒流。这种想法无疑是错误的。
爱因斯坦利用光速不变原理推导出时间膨胀效应的存在,还得出了著名的质能公式E=MC?即“物体的能量相当于其质量乘以光速的平方”
其中e是物体的能量,m是物体的质量,c是真空中的光速,可以看出,任何一克物质都有其自身质量乘以光速平方的巨大能量,而且由于质量和能量是等效的,一旦物质运动,其质量就会增加,但这种质量增加只有在接近光速运动时才能测得。
虽然一个物体在0.9倍光速时的质量只有静止时的近两倍,但随着对光速的持续冲击,物体的质量会呈爆炸式增加。这种循环的最终结果是,物体的质量在达到光速之前会变得无限大,这就需要无限的能量来加速。
但是宇宙中没有无限的能量,所以不可能把静止质量非零的物体加速到光速,人自然也不可能做出真正的光速飞船。
实际上,从实用的角度来看,一艘真正的光速飞船与一艘可以无限接近光速飞行的飞船相比并没有太大优势,因为无限接近光速所产生的时间膨胀效应足以让一个人在短时间内到达目的地。比如《三体》中的中程中心和艾AA的星环数,利用曲率驱动无限接近光速,最终在飞船中52小时跨越286.5光年的距离。
在我们的宇宙中,只有光子可以瞬间到达。如果光子有智慧有感情,会发现它们出生后瞬间到达目的地,因为它们自身的速度已经达到了光速,而在低速运动的状态下,在我们看来光子并不是瞬间到达的。比如太阳光是8分30秒前,比邻星是4.22年前的比邻星。