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第6章 存在超越光速的快子吗

光的速度可以达到每秒钟30万公里,这是我们目前已知的最快速度。根据爱因斯坦的狭义相对论,宇宙中所有的物体的相对运动速度都无法超过真空中的光速。因此,我们目前所知的宇宙的时间线是单向且不可逆的。然而人们始终在思考,超越我们宇宙速度之外究竟还有没有另一个世界?根据相对论提供给我们的相对性理论,我们可以假设存在这样一个宇宙:它与我们所在的宇宙是平行存在的,但是我们却无法看到它,因为处于它之内的所有物质的运动速度都超越了光速,因此通过目前的观测手段还无法窥到它的存在。这样的宇宙如果真的存在,那么它有一个最基本的物质前提——快子。

快子是否存在是20世纪以来人们一直思考的问题。美国的两位物理学家比拉纽克和苏达珊正式提出了快子存在说。快子也叫“超光速子”,是一种假设的亚原子粒子,质量为负。一旦产生,其速度就总是超过光速。1967年,美国哥伦比亚大学的查拉尔德?范伯格教授赞成快子的存在说,并提出自己的研究成果。他认为快子的能量和速度是一种反比的关系,它随着自身能量的不断消耗而产生无限大的速度。反之,要降低它的速度,就需要对其增加无限大的能量。在假设存在的“快宇宙”中,快子的质量为负,不受万有引力的影响。如果能够使快子的能量无限大,它的速度就能够降低到光的速度。实际上这也是一种假想,人类目前无法真正做到。所以“快宇宙”中所有物质的速度都不可能低于或接近光速。而我们所处的“慢宇宙”中,任何物质在任何情况下也无法超过光的速度。因此,光速成为了这两个宇宙的分界线。

然而,人们在对浩瀚宇宙的观测中发现了一些新的宇宙现象,这些现象是相对论与量子力学所构建的物理学体系所不能解释的。1972年至1974年,美国一些天文学家发现赛佛特星系3C120自身的膨胀速度是光速的4倍,后来又陆陆续续地发现了分离速度分别达到光速7倍、10倍和19倍的类星体。如果我们宇宙中有星体能够达到超越光的速度,那么根据相对论可以推断出,我们宇宙的时间也并非都是单向性的,也许会真的出现“时光倒流”的现象。

尽管如此,要使一个物体达到或超越光的速度成为快子还是不可想象的。因为物体一旦达到光速,就要付出无限多的能量。而要想超越光速,显然就要付出高于无限多的能量,这是根本无法实现的。因此,对于比光还要快的物体,我们目前研究其质量和长度等具体数值,还只能用数学上的虚数表示。实际上也就是断定快子的具体参数是无法考量的。

影视作品和民间传说中经常有“回到过去”或“来到未来”的时间扭曲现象。倘若有一天,我们的科学水平能够使自身的运动速度超越光速,那么那些穿越时空的幻想就不再是天方夜谭了。快子的提出,其重大的意义并不在于是否能够找到这样一种物质,而是为科学家们在物理学领域的研究开创了一个新的思路。

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