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為什么光速無(wú)法超越？

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2018-08-12

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關(guān)于為什么不能超過(guò)光速，這可能對(duì)于有些人來(lái)說(shuō)是個(gè)新鮮事，但是如果你熟悉愛(ài)因斯坦的相對(duì)論以及最著名的公式E = mc^2，你就會(huì)理解這個(gè)方程所施加的限制。但究竟是為什么光速無(wú)法超越呢？科幻小說(shuō)中的翹曲速度、超空間或其他能使飛船超光速的方式可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離跨越。不幸的是，物理學(xué)表明科幻小說(shuō)不能成為科學(xué)事實(shí)，因?yàn)槲覀冇肋h(yuǎn)也無(wú)法超過(guò)光速。物理學(xué)家們討論的光速是指光在真空中傳播的速度，比如在外太空。這個(gè)速度簡(jiǎn)稱(chēng)為“c”，為299792458米/秒（約每秒30萬(wàn)千米）。愛(ài)因斯坦的著名質(zhì)能方程為什么不可能超越真空中的光速呢？答案是愛(ài)因斯坦著名的質(zhì)能方程。這個(gè)方程表明質(zhì)量（m）和能量（E）是等價(jià)的。這意味著物質(zhì)的質(zhì)量越大，則其蘊(yùn)含的能量就越大。至關(guān)重要的是，這也意味著物質(zhì)所含能量越大，那它也越重。運(yùn)動(dòng)是一種能量（動(dòng)能），所以物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量要略大于相對(duì)靜止時(shí)的質(zhì)量。例如，如果你以100英里/小時(shí)（約160.93公里/小時(shí)）的速度扔出一個(gè)球，那此時(shí)它的質(zhì)量會(huì)增加0.000000000002克。顯然，這個(gè)增加量很小，但隨著速度越來(lái)越接近光速，質(zhì)量的增加將會(huì)變得巨大。如果一艘宇宙飛船以90%的光速飛行，那它此時(shí)的質(zhì)量是飛船相對(duì)靜止時(shí)的兩倍。這意味著引擎必須加倍輸出才能使飛船加速前進(jìn)。但飛船的速度越高，其能量也越高，質(zhì)量也就會(huì)變得越大，從而需要更多的能量使飛船加速。同時(shí)飛船內(nèi)的一切也變得越來(lái)越重，靜止時(shí)只有14克左右的手表，現(xiàn)在將重約36噸。如果一艘宇宙飛船到達(dá)光速將會(huì)變得沉重?zé)o比，并且將需要無(wú)限多的能量來(lái)使其前進(jìn)，顯然這是不可能的。這就是為什么沒(méi)有任何東西可以達(dá)到光速，更不用說(shuō)超過(guò)光速。 —————————— 有方法來(lái)解決這個(gè)極限嗎？有一些方法能解決這個(gè)問(wèn)題。一些科學(xué)家認(rèn)為諸如速子（或稱(chēng)快子、超光速粒子）等沒(méi)有質(zhì)量的粒子可以超過(guò)光速，光速是這些粒子的最慢速度。然而，這些純粹是假想的粒子，而且可能實(shí)際根本就不存在！如果你有方法直接跳躍長(zhǎng)距離空間到達(dá)一顆遙遠(yuǎn)的恒星，那就有可能超過(guò)光速。舉個(gè)例子，如果你可以折疊或扭曲空間，你就可以從一個(gè)空間直接跳躍到另到一個(gè)空間，而不需要穿越其間的距離，也許在時(shí)空的結(jié)構(gòu)中就存在一種能夠穿越其中的蟲(chóng)洞，這樣就能實(shí)現(xiàn)超光速旅行。: 回答者：網(wǎng)友

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