光速運(yùn)動(dòng)的物體有什么?有超光速運(yùn)動(dòng)的物體嗎
7。相對(duì)論火箭 地球上的人看到火箭以0.8c的速度遠(yuǎn)離,火箭上的時(shí)鐘相對(duì)于地球上的人變慢,是地球時(shí)鐘的0.6倍。如果用火箭移動(dòng)的距離除以火箭上的時(shí)間,將得到一個(gè)"速度"是4/3c。因此,火箭上的人是以"相當(dāng)于"超光速的速度運(yùn)動(dòng)。對(duì)于火箭上的人來說,時(shí)間沒有變慢,但是星系之間的距離縮小到原來的0.6倍,因此他們也感到是以相當(dāng)于4/3c的速度運(yùn)動(dòng)。這里問題在于這種用一個(gè)坐標(biāo)系的距離除以另一個(gè)坐標(biāo)系中的時(shí)間所得到的數(shù)不是真正的速度。
8。萬有引力傳播的速度 有人認(rèn)為萬有引力的傳播速度超過光速。實(shí)際上萬有引力以光速傳播。
9。EPR悖論 1935年Einstein,Podolski和Rosen發(fā)表了一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)試圖表明量子力學(xué)的不完全性。他們認(rèn)為在測量兩個(gè)分離的處于entangled state的粒子時(shí)有明顯的超距作用。Ebhard證明了不可能利用這種效應(yīng)傳遞任何信息,因此超光速通信不存在。但是關(guān)于EPR悖論仍有爭議。
10。虛粒子 在量子場論中力是通過虛粒子來傳遞的。由于海森堡不確定性這些虛粒子可以以超光速傳播,但是虛粒子只是數(shù)學(xué)符號(hào),超光速旅行或通信仍不存在。
11。量子隧道 量子隧道是粒子逃出高于其自身能量的勢(shì)壘的效應(yīng),在經(jīng)典物理中這種情況不可能發(fā)生。計(jì)算一下粒子穿過隧道的時(shí)間,會(huì)發(fā)現(xiàn)粒子的速度超過光速。(Ref: T. E. Hartman, J.Appl. Phys. 33, 3427 (1962))一群物理學(xué)家做了利用量子隧道效應(yīng)進(jìn)行超光速通信的實(shí)驗(yàn):他們聲稱以4.7c的速度穿過11.4cm寬的勢(shì)壘傳輸了莫扎特的第40交響曲。當(dāng)然,這引起了很大的爭議。大多數(shù)物理學(xué)家認(rèn)為,由于海森堡不確定性,不可能利用這種量子效應(yīng)超光速地傳遞信息。如果這種效應(yīng)是真的,就有可能在一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系中利用類似裝置把信息傳遞到過去。
Ref:W. Heitmann and G. Nimtz, Phys Lett A196, 154 (1994);A. Enders and G. Nimtz, Phys Rev E48, 632 (1993) Terence Tao認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)不具備說服力。信號(hào)以光速通過11.4cm的距離用不了0.4納秒,但是通過簡單的外插就可以預(yù)測長達(dá)1000納秒的聲信號(hào)。因此需要在更遠(yuǎn)距離上或者對(duì)高頻隨機(jī)信號(hào)作超光速通信的實(shí)驗(yàn)。
12?ㄎ髅(Casimir)效應(yīng) 當(dāng)兩塊不帶電荷的導(dǎo)體板距離非常接近時(shí),它們之間會(huì)有非常微弱但仍可測量的力,這就是卡西米效應(yīng)。卡西米效應(yīng)是由真空能(vacuum energy)引起的。 Scharnhorst的計(jì)算表明,在兩塊金屬板之間橫向運(yùn)動(dòng)的光子的速度必須略大于光速(對(duì)于一納米的間隙,這個(gè)速度比光速大10-24。在特定的宇宙學(xué)條件下(比如在宇宙弦[cosmicstring]的附近[假如它們存在的話]),這種效應(yīng)會(huì)顯著得多。 但進(jìn)一步的理論研究表明不可能利用這種效應(yīng)進(jìn)行超光速通信。
Ref:K. Scharnhorst, Physics Letters B236, 354 (1990)S. Ben-Menahem, Physics Letters B250, 133 (1990)AndrewGould (Princeton, Inst. Advanced Study). IASSNS-AST-90-25Barton & Scharnhorst, J Phys A26, 2037 (1993)
13。宇宙膨脹 哈勃定理說:距離為D的星系以HD的速度分離。H是與星系無關(guān)的常數(shù),稱為哈勃常數(shù)。距離足夠遠(yuǎn)的星系可能以超過光速的速度彼此分離,但這是相對(duì)于第三觀察者的分離速度。