첫째, 쌍둥이의 역설은
두 쌍둥이 형제 A 와 B 를 상상해 보세요. A 는 우주선을 타고 우주를 여행하고, B 는 바닥에 남아 A..A 가 탄 우주선이 매우 짧은 시간 내에 속도 V (속도 V 가 광속 C 에 가까워짐) 로 가속된다. 그런 다음 우주선이 일정 속도로 V 직선으로 비행하여 일정 기간 비행한 후, 우주선은 신속하게 방향을 돌려 일정한 속도의 V 직선 비행을 계속하여, 지면으로 돌아올 때 비상 착륙을 감속하여 이미 지면에 있는 B 와 합류한다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언) A 는 시동, 유턴, 감속 착륙 3 기간에만 가속도가 있고, 나머지 시간은 모두 일정한 속도로 직선으로 비행하는데, 이는 협의상대성론이 적용되는 관성계에 있다.
제 1 장에 따르면 로렌츠 변환에서 파생된 운동시계가 느려지는 관계.
여기서 △t 는 관성계 S 에서 정지시계가 경과한 시간이고, △t/ 는 관성계 S/ 중정지시계가 S 를 기준으로 속도 V 로 움직이는 시간입니다 .....
A 가 시작, 유턴, 감속되는 시간이 짧기 때문에 이 세 주기를 생략하면 있습니다
τ는 A 가 우주에서 비행하는 시간이고, T 는 B 가 지구 우주에서 비행하는 시간이다. 바로 A 가 고속 우주여행을 했는데 돌아왔을 때 B 가 A 보다 늙었다는 것을 알게 되었다.
우주선의 속도가 빛의 속도 C 에 매우 가깝다면 상대성론 효과는 매우 두드러질 것이다. V = 0.9999c 인 경우 t = 70.7438+0 τ입니다. 쌍둥이 형제가 스무 살 때 A 가 우주선을 타고 날아갔다. A 는 비행 시간이 1 년밖에 안 되는 줄 알았다. 그가 땅으로 돌아왔을 때, A 는 겨우 265,438+0 세였지만, B 는 90 대 노인이라는 것을 발견했다. 즉 B 는 A 보다 훨씬 컸다.
그러나 이러한 상황은 다른 각도에서 볼 수 있습니다. 즉, 우주선을 탄 A 에게 A 는 우주선에서 움직이지 않는다. A 는 B 가 매우 짧은 시간 내에 반대 방향으로 속도 V 로 가속한 다음 B 가 속도 V 직선으로 비행하는 것을 보았다. B 가 일정 기간 비행한 후, 빠르게 유턴하여 속도 V 직선으로 계속 비행하다가 A 를 만나면 급감한다 ... A 의 관점에서 볼 때 B 는 시작, 유턴, 감속만 3 시간 동안 가속도가 있고, 나머지 시간은 모두 등속 직선 비행이다. 이는 협의상대성론이 적용되는 관성계에서도 볼 수 있다. 따라서 A 의 경우 B 의 시작, 회전, 감속 (이 세 주기가 모두 짧기 때문) 을 생략하면 B 가 소비한 시간 /A 도 다음과 같은 관계가 있어야 합니다
이렇게, 갑이 을측과 만날 때 갑은 을측보다 나이가 많아진다 .. 즉 B 가 v = 0.9999c 의 일정한 속도로 날면 B 가 A 1 년 만에 A 를 만났을 때 B 는 2 1 에 불과했지만, 그는 A 가 90 대 노인이라는 것을 발견했다. 즉 A 는 B 보다 훨씬 컸다. .....
보시다시피, 다른 각도에서 보면 결론은 다르고 모순적입니다. B 가 A 보다 훨씬 큰가요, 아니면 A 가 B 보다 훨씬 큰가요? 아니면 다 틀렸어, 다 똑같이 젊어야 돼? 이 명제는' 쌍둥이 역설' 이라고 불린다.
쌍둥이 역설은 이미 오랫동안 논쟁을 벌였다. 19 18 년, 아인슈타인은 문장 한 편을 써서 면접관과 자신의 문답으로 쌍둥이 역설을 설명하고 쌍둥이 역설이 해결되었다.
사람들은' 쌍둥이 역설' 에 대해 논의할 때 어떤 각도에서 보아도 항상 좁은 상대론의 응용을 위해 시작, 유턴, 감속시간이 짧다고 생각하여 시작, 유턴, 감속시간을 소홀히 한다. 그러나,' 쌍둥이 역설' 문제의 관건은 바로 이러한 소홀한 과정들이 초래한 것이다.
첫 번째 각도에서' 쌍둥이 역설' 을 고려할 때, B 는 지상에 남아 A 를 기다리고, A 는 우주선을 타고 우주를 여행한다. A 가 탄 우주선의 가속과 감속은 모두 B 가 있는 관성계를 기준으로 하기 때문에, 이러한 과정에는 추가적인 특수 효과가 없으므로 시간이 짧으면 무시할 수 있다. 두 번째 각도에서' 쌍둥이 역설' 을 고려할 때, A 와 그 우주선이 정지되어 있을 뿐만 아니라 B 가 A 와 그 우주선을 떠날 때 B 가 시동, 유턴, 감속 과정에서 가속과 감속은 모두 A 가 있는 비관성계에 상대적이라는 점을 고려한다. 일반 상대성 이론의 동등한 원리에 따르면, 참조 시스템에 중력장이 있는데, 이는 B 의 움직임을 조사하는 것과 같습니다. A 와 B 가 모두 이 중력장에 있지만 중력장에서의 위치가 다르기 때문에 중력장은 그것들에 대한 작용도 다릅니다. (윌리엄 셰익스피어, 중력장, 중력장, 중력장, 중력장, 중력장, 중력장, 중력장, 중력장) B 가 시작 하 고 감속 할 때, A 와 B 사이 거리는 더 가깝다, 그들의 중력장 기세는 다량이 아니다, 중력장이 그들의 시간의 흐름에 미치는 영향은 크게 다르지 않다, 그래서이 작은 기간은 아직도 무시 될 수 있다. B 가 돌아서면 A 와 B 의 거리가 매우 멀기 때문에 B 의 중력장이 A 보다 훨씬 커서 B 의 시간이 A 보다 훨씬 빠르거나 반대로 A 의 시간이 B 보다 훨씬 느리게 된다. 이 영향은 속도 V 가 B 가 A 를 기준으로 일정한 속도로 움직이는 과정에서 시간에 미치는 영향을 초과하므로 B 비행이 A 와 다시 만날 때 B 는 여전히 A 보다 크다 .. 따라서 쌍둥이 역설을 고려할 때 B 의 유턴 과정을 무시할 수 없다. 일반 상대성 이론의 계산 결과에 따르면 B 의 시간 τ/와 A 의 시간 T/ 사이에도 다음과 같은 관계가 있다.
또는
즉, B 가 A 를 만나러 돌아왔을 때, A 는 여전히 2 1 세, B 는 이미 90 대였다.
1966 년 실험에 따르면 고속 원형 궤도 운동의 뮤온 평균 수명은 지면에 정지된 뮤자보다 길다. 197 1 년, 지구 주위를 돌고 있는 위성에 배치된 원자시계가 지면의 원자시계보다 느린 것으로 관찰되었습니다. 이 실험들은 넓은 의미의 상대성 이론과 아인슈타인의 쌍둥이 역설에 대한 논점의 정확성을 증명했다.
둘째, 손예 역설
사람들은 좁은 상대성론의 좌표 변환을 연구하면서 운동 속도 V 가 광속 C 를 초과하는 상황을 고려할 때' 손영 역설' 을 제기했다.
이전 섹션에서는 두 이벤트의 시간 간격이 공간 위치 및 두 이벤트의 관성 시스템 간의 동작 상태와 관련이 있음을 알고 있습니다. 그럼에도 불구하고, 두 사건의 우선 순위는 여전히 절대적이어야 하며, 그들의 공간 위치가 다르기 때문에, 두 사건의 관성계 사이의 운동 상태가 다르기 때문에 변경해서는 안 된다. 즉 상대성 이론은 여전히 논리적 관계의 인과 법칙을 따르고 있다. 즉, 반드시 결실이 있어야 한다는 것이다. 예를 들어 우주여행을 하려면 먼저 출발해서 돌아와야 한다. 농업은 수확 전에 파종해야 한다. 사람은 선생이 죽은 후에 죽었다. 이런 고려에 근거하여, 사람들은 상대성론에 대해 다음과 같이 토론했다.
관성계 s/ 상대 관성계 s 가 일정한 속도로 v 직선으로 움직인다고 가정하면 s/ system 에는 P 1(x 1, t 1) 와 P2(x2,) 가 두 개 있습니다
로렌츠 변환에 따른 시간 변환 관계
이 두 사건 사이의 인과관계는 두 관성계에서 변하지 않는다는 것을 감안하면, 즉 순서가 변하지 않는 것이 있다
T2-t1> 0; T2/-t 1/>0
그래서 있습니다.
즉:
왜냐하면 v 는
인과법을 파괴하지 않는 요구는 u≤c, 즉 모든 신호의 전파 속도, 상호 작용의 전파 속도와 물체의 운동 속도를 포함한 광속 C 를 초과할 수 없다는 것이다. 그렇지 않으면 u >；; C, 항상 t2-t 1 과 t2/-t 1/ 의 부호를 반대로 하는 관성계가 있다. 이는 시간이 거꾸로 흐르고 인과관계도 뒤바뀐다는 것을 의미한다. 이에 따라 u>C, 즉 초광속 시간이 거슬러 올라갈 수 있다면, 누군가가 초광속 세계에 들어선 지 오래되었다고 상상해 보십시오. 그의 시간은 그가 태어나기 전뿐만 아니라 그의 아버지가 태어나기 전으로 거슬러 올라갑니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 가족명언) 이때 그는 할아버지를 죽이고 우리의 저광속 세계로 돌아갔다. 이때 그와 그의 아버지가 존재합니까? 그렇다면 그의 아버지는 어떻게 태어났습니까? 사람들은 이 명제를' 할아버지의 역설' 과' 할아버지의 역설' 이라고 부른다.
어떤 사람들은' 할아버지의 역설' 이나' 할아버지의 역설' 의 논리적 어려움에도 불구하고 공상 과학 소설, 공상 과학 영화, 어린이 영화에서 초광속 비행과 시간 역류를 즐긴다.
셋째, 초 광속 운동 (초 광속 입자) 의 연구 현황
직감, 추측, 철학적 사고를 통해 초광속 입자에 대해 다양한 추측을 한 사람들도 있다. 특히 지금은 UFO 연구 열풍이 불고 있다. UFO 목격 보고서와 기타 관련 보도에 따르면 초광속 비행이 존재한다고 단정하고 초광속 입자에 대한 각종 추측도 하고 있다. 이러한 추측들은 모두 이론적 근거가 부족하여 엄격하게 추론되지 않았다. 따라서 이러한 추측과 추측으로 얻은 결론은 뒤죽박죽이어서 일률적으로 논할 수 없다. 이제 그 중 일부만 아래와 같이 열거합니다. 이 글은 원문을 인용한 뒤에만 한 단락의 논평을 첨부하여, 원작자 및 독자와의 토론이다.
1, 아시모프가 있습니다. "아세요? -현대과학 100 문제 (코프출판사 1984) 가 쓴 제 5 1 질문:
빛의 속도를 초과 할 수있는 것이 없기 때문에 빛의 속도를 초과하는 초경량 입자는 무엇입니까?
아인슈타인의 특수 상대성 이론은 우리 우주의 모든 물체가 진공에서 빛의 속도를 초과하는 상대 속도로 움직일 수 없도록 요구한다. 단지 한 물체가 빛의 속도에 도달하도록 강요하는 데는 무궁무진한 에너지가 필요하지만, 빛의 속도를 초월하는 데는 무궁무진한 에너지가 필요하다는 것은 정말 놀라운 일이다. (알버트 아인슈타인, 도전명언)
그러나, 한 물체의 운동 속도가 광속을 초과한다고 가정합시다.
광속이 초당 약 30 만 킬로미터라면 질량이 1kg 이고 길이가 1cm 인 물체가 초당 약 42 만 4 천 킬로미터의 속도로 움직이면 어떻게 될까요? 아인슈타인 방정식을 적용하면 물체의 질량은 (1 의 음의 제곱근) kg 와 같고 길이는 (1 의 음의 제곱근) cm 이 됩니다.
즉, 빛의 속도를 초과하는 모든 물체에는 질량과 길이가 있는데, 이 질량과 길이는 수학적으로 이른바' 허수' 로 표시해야 한다. 허수가 나타내는 질량과 길이를 구체화할 방법이 없기 때문에, 이런 것은 상상도 할 수 없는 것이기 때문에 존재하지 않을 것이라고 생각하기 쉽다. (윌리엄 셰익스피어, 오셀로, 지혜명언)
그러나 1967 에서 미국 콜롬비아 대학의 제라드 판버그 (Gerald Feinberg) 는 이런 질량과 길이를 구체화하는 것이 매우 유망하다고 생각한다 아마도' 허수' 가 나타내는 질량과 길이는 한 물체가 (예를 들어) 하중력을 가지고 있다는 것을 묘사하는 방법일 뿐이다. 이 물체와 우리 우주의 물질은 중력이 서로 끌어당기는 것이 아니라 서로 밀어내는 것이다.
범버그는 이 속도가 광속을 초과하는 가상 질량과 가상 길이를 가진 입자를' 초광속 입자' 라고 부른다. 만약 우리가 이 초광속 입자가 존재할 수 있다고 가정한다면, 그것은 아인슈타인의 방정식을 다른 방식으로 따를 수 있습니까?
분명히 젓가락은 이렇게 될 겁니다. 우리는 초광속 입자로 구성된 전체 우주를 묘사할 수 있는데, 초광속 입자는 광속보다 빨리 달리지만 상대성론의 요구를 따른다. 그러나 빠른 플레이어가 이를 수행할 수 있도록 에너지와 속도가 관련될 때 상황은 우리가 일반적으로 익숙한 것과는 반대가 될 것입니다.
우리의' 느린 우주' 에서, 움직이지 않는 물체의 에너지는 0 이지만, 에너지를 얻을 때, 그것의 운동 속도는 점점 빨라지고 있다. 만약 그것이 무한한 에너지를 얻는다면, 빛의 속도로 가속될 것이다. 빠른 우주에서 에너지가 0 인 초광속 입자는 무한한 속도로 움직입니다. 에너지를 많이 얻을수록 운동이 느려지고, 에너지가 무한대일 때 속도가 광속으로 떨어집니다.
우리의 느린 우주에서 어떤 상황에서도 물체가 광속보다 더 빠를 수는 없다. 빠른 우주에서 초광속 입자는 어떤 상황에서도 광속보다 느리지 않다. 광속은 두 우주의 경계이므로 초월할 수 없다.
하지만 초광속 입자가 실제로 존재할까요? 우리는 아인슈타인 이론에 어긋나지 않는 빠른 우주가 있을 수 있다고 단언할 수 있지만, 존재할 가능성이 반드시 존재를 의미하는 것은 아니다.
빠른 우주를 탐험할 수 있는 한 가지 방법은 초광속 입자가 진공에서 빛의 속도를 초과하는 경우, 비행할 때 감지할 수 있는 빛을 남기는 것을 고려하는 것이다. (존 F. 케네디, 과학명언) 물론, 대부분의 초광속 입자의 비행 속도는 광속보다 수백만 배 빠르다. (대부분의 일반 물체가 매우 느리게 움직이는 것처럼 빛의 속도의 백만 분의 1 에 불과하다.)
일반적인 초광속 입자와 그들의 섬광은 우리가 그것들을 발견하기 전에 이미 오래 지났다. 매우 희귀한 고에너지 초광속 입자만이 광속처럼 느린 속도로 우리의 눈을 날아갈 것이다. 이런 상황에서도 1 킬로미터를 비행하는 데는 3 분의 1 초밖에 걸리지 않기 때문에, 그것들을 찾는 것도 매우 골치 아픈 일이다!
댓글: 허수의 길이와 질량에서 초광속 입자의 상호 배제를 실현하다! 하지만 그들은 초광속 입자가 날아갈 때 감지될 수 있는 빛을 남길 것이라고 생각합니다. 그렇죠? 그렇다면 초광속 입자가 이미 감지되지 않았나요? 그들은 또한 초광속 입자의 속도가 무한대일 때 그 질량이 0 이라고 생각합니까?
2. 미국의 마틴 하비트는' 천체물리학의 개념' (과학출판사 198 1 판 1 페이지 2 13,)
아인슈타인이 처음으로 특수 상대성 이론의 개념을 발견했을 때, 물체의 운동 속도가 광속보다 클 수 없다는 것을 분명히 지적했다. 그는 정지 질량과 에너지 사이의 관계가
물체를 빛의 속도로 가속하기 위해서는 무한한 에너지가 필요하다는 것이 증명되었다. 따라서 입자의 정적 질량이 0 이 아니면 입자가 빛의 속도에 도달할 수 없고 빛의 속도를 초과할 수도 없습니다.
최근 몇 년 동안 많은 연구자들이 또 이 문제를 제기했다. 그들은 연속 가속이 광속에 도달할 수 없다고 생각하지만, 그것만으로는 초광속 물질의 존재를 배제할 수 없다. 초광속 물질은 다른 방식을 통해 발생한다. 그들은 광속보다 속도가 큰 입자를 초광속 입자라고 부르며 이 실체의 가능한 특성을 연구한다.
초광속 입자의 가능성을 연구해야 하는 기본 논점은 속도가 광속보다 크고 광속보다 작은 경우 로렌즈 전환이 형식적으로 비슷하며, 변환 자체는 초광속 입자의 가능성을 배제하지 않는다는 것이다.
물론 전환의 유사성이 입자와 초광속 입자의 성능 특성이 정확히 동일하다는 것을 의미하지는 않습니다. 정지 질량과 에너지 사이의 관계를 살펴보면 입자 속도 V > 를 찾을 수 있습니다. C 처분모의 양은 허수이다. 따라서 초광속 입자의 질량 (여기서는 정지 질량 m0) 이 실수라면 그 에너지는 허수여야 한다. 사실 초광속 입자의 질량을 허수로 삼는 주된 근거는 관측에서 이런 선택을 배제할 수 없다는 것이다. 아마도 이것은 부정적인 방법일지 모르지만, 만약 우리가 이런 가정을 하지 않는다면, 우리는 더욱 진전을 이루기 어려울 것이다. 즉, 실험의 가능한 결과를 예측할 방법이 없을 것이다.
질량을 허수로 선택하면 에너지 E 는 실수가 될 수 있으며 다음과 같습니다.
그림과 같이 운동량도 실수입니다.
이제 운동량-에너지 관계를
질능과 관계를 맺고, 우리는
V 가 커지면 E 가 작아지고 속도가 무한대가 되면 에너지가 0 이 되는 것 같다. 그러나 이 시점에서 운동량은 여전히 유한 값이며 | m0c| 값에 계속 접근하고 있습니다.
이 점에서, 우리는 단지 품질을 허수로 하는 정통에서 벗어났을 뿐이다.
초광속 입자를 탐구하기 위해 초보적인 실험을 진행했지만, 지금까지 감지되지 않았다. 그러나, 그들은 언젠가 발견될 것이다.
초광속 입자가 일반 물질과 쉽게 상호 작용하지 않는 것 같습니다. 이것이 단점 중 하나입니다. 그렇지 않다면, 우리는 지금 그들을 찾았을지도 모른다.
댓글: 이 글의 저자는 사람들이 속자의 정지 질량 m0 을 허수로 삼는 것은 부정적이라고 생각하는데, 어쩔 수 없는 것 같다. 그러나 초광속 입자의 정지 질량을 허수로 취한 후 초광속 입자의 운동 질량 M, 에너지, 운동량은 모두 실수이기 때문에 초광속 입자는 일반 물질과 같은 행동을 하기 때문에 초광속 입자가 감지될 수 있다는 결론을 내릴 수 있다. 이 이론에 따르면, 우리는 왜 초광속 입자가 감지할 수 없는지 이해할 수 없고, "초광속 입자가 일반 물질과 쉽게 상호 작용하지 않는 것이 단점의 하나이다" 고 감탄할 수밖에 없다. 사실 이것도 쾌자의 장점 중 하나이다. 사람들이 진정으로 속자를 알게 되면, 그것이 이전에 이해할 수 없었던 신비로운 현상을 이해할 수 있도록 더 풍부하고 생동감 있는 세상을 제공한다는 것을 알게 될 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언) (윌리엄 셰익스피어, 오셀로, 지혜명언)
3. 서크명 진윤창' 만개 세계신비 물리권' 에서' 광속은 물질운동 속도의 한계인가?' 수수께끼로 삼다:
상대성론은 어떤 물체 (입자) 의 속도가 영원히 C 보다 작으며, 최대 C 까지, 이 이론 결과는 이미 대량의 실험에 의해 증명되었다는 것을 분명히 지적한다. 그러나 어떤 문제에서도 초광속 상황이 발생할 수 있다. 속도의 개념을 더 분석하기만 하면 이런 모순처럼 보이는 상황은 통일될 수 있다.
특수 상대성 이론은 단지 물질 운동의 속도, 또는 신호 전파와 동작 전달의 속도를 제한하기 때문이다. 그것은 어떤 속도도 빛의 속도를 초과할 수 없다는 것을 제한하지 않는다. 그래서 자연계에 초광속 입자가 존재할 가능성을 배제할 수 없다. 우리는 빛의 속도보다 작은 입자를' 느림' 이라고 부르고, 빛의 속도보다 큰 입자를' 빠름' 이라고 부른다. 자연계의 입자는 느린 입자, 광자 및 빠른 입자의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 정적 품질의 크기에 따라 스핀다운 M02 >； 라는 세 가지 범주로 분류되었습니다. 0, 광자 m02 =0, 초광속 입자 m02
댓글: 위의 관점과 비슷한 대표적인 관점입니다.
4. 난징항공우주대학의 다도군은' 비행접시 동력시스템 연구 종합과 전망' 에서 비행접시의 가능한 동력원리를 열거했다. 그 중 하나는 다음과 같다.
가상 질량 원리는 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면 물체의 정적 질량이 m0 이면 운동 질량 M 과 속도 V 의 관계는
아광속이 0 < v < c 인 경우 M0 C 의 범위 (단, 아광속 v C, M 은 허수 (즉, 물체의 질량이 원래 실수 범위에서 복수로 확장됨) 가 있는데, 이를 허질량이라고 합니다. 이것이 바로 속자입니다. 초광속 입자의 특징은 속도가 느릴수록 에너지가 크다는 것이다. 만약 초광속 입자에 추진력을 주어 그 에너지를 증가시킨다면, 그 속도는 떨어질 것이다. 만약 무한히 추력을 증가시킨다면, 그 속도는 광속에 가까워질 것이며, 광속을 하한으로 할 것이다. 반대로 에너지가 더 작으면 속도가 증가합니다. 즉, 미디어를 차단하여 에너지를 약화시키는 등 초광속 입자의 움직임에 대한 저항을 하면 에너지가 완전히 사라질 때까지 속도가 증가합니다. 따라서 비행접시의 모든 아원자 입자와 그 하중을 초광속 입자로 변환하는 변환 장치를 설계할 수 있다면, 그것은 순식간에 날아갈 수 있고, 어떤 가속도도 없고, 그 속도는 광속보다 훨씬 빠르고, 속도는 에너지를 조정하여 제어할 수 있으며, 며칠 후에 또 다른 먼 은하로 날아갈 수 있는데, 거기에는 어떤 감속도 필요하지 않습니다. 그리고 초광속 입자는 변환 장치를 통해 아원자 입자로 변환할 수 있습니다 그러나 신민 석간지 1998 65438+ 10 월 17 에 따르면 오스트리아 인스브룩 실험 물리학 연구소의 기술자들은 광학 기기 컨트롤 패널을 통해' 장거리 전송' 을 초보적으로 완료했다고 한다.
댓글: v> C 가 아인슈타인의 질적 관계에 직접 적용될 때 얻은 질량은 허수일 뿐만 아니라 음수이기도 하다. 전 선생님이 이것에 대해 아무런 설명도 하지 않은 것은 바람직하지 않다. 1973 에 관해서는 오스트레일리아 과학자들이 끊임없는 관찰과 연구를 통해 실제로 운동 속도가 광속을 초과하는 입자가 있다는 것을 알게 된 것은 사람들에게 인식되지 않았다. 아래에 소개된 의사 초광속 현상 중 하나로 추정된다.
5, 초경량 문제에 대한보다 포괄적 인 소개:
상대성론과 초광속 본문은 (상대성론 FAQ 에 의해 컴파일되었다. 필립 깁슨니오
사람들은 초광속에 관심이 있는데, 일반적으로 에너지나 정보의 초광속 전송을 가리킨다. 특수 상대성 이론에 따르면 이런 의미에서 초광속 여행과 초광속 통신은 일반적으로 불가능하다. 현재 초광속에 대한 논쟁은 대부분 어떤 것의 속도가 실제로 광속을 초과할 수 있지만 에너지나 정보를 전달하는 데는 사용할 수 없다는 것이다. 그러나 기존 이론은 진정한 의미의 초광속의 가능성을 완전히 배제하지 못했다.
먼저 첫 번째 상황을 토론합시다: 진정한 의미의 초광속이 아닙니다.
(1) 체렌코프 효과 매체의 광속은 진공의 광속보다 작다. 입자가 매체에서 전파되는 속도는 빛의 속도를 초과할 수 있다. 이 경우 방사선이 발생합니다. 이것이 체렌코프 효과입니다. 이것은 진정한 의미의 초광속이 아니다. 진정한 의미의 초광속은 진공에서 광속을 초과하는 것을 가리킨다.
(2) 세 번째 관찰자, A 가 C 를 기준으로 0.6c 의 속도로 동쪽으로 이동하고 B 가 C 를 기준으로 0.6c 의 속도로 서쪽으로 이동하는 경우 ... C 의 경우 A 와 B 사이의 거리는 1.2c 의 속도로 증가합니다. 이 "속도"-두 움직이는 물체가 상대적입니다. 그러나 두 물체가 상대적으로 움직이는 속도는 빛의 속도를 초과하지 않는다. 이 예에서 A 의 좌표계에서 B 의 속도는 0.88c 입니다. B 의 좌표계에서 a 의 속도도 0.88c 입니다.
(3) 그림자와 플레어가 등불 아래에서 손을 흔들면 그림자가 손보다 빠르다는 것을 알 수 있다. 그림자와 손이 떨리는 속도의 비율은 램프까지의 거리 비율과 같습니다. 달을 향해 손전등을 흔들면, 달에 떨어진 광점이 빛의 속도를 초과하는 속도로 쉽게 움직일 수 있다. 불행히도, 정보는 이런 식으로 빛보다 더 빨리 전파될 수 없다.
(4) 강체가 막대기의 한쪽 끝에 부딪히면 진동이 바로 다른 쪽 끝으로 퍼지지 않을까요? 이것은 초광속 통신을 제공하는 방법이 아닙니까? 불행히도 이상적인 강체는 존재하지 않습니다. 진동은 음속으로 방망이 속에서 전파되는데, 결국 전자기 작용의 결과이므로 광속을 초과할 수 없다. 한 가지 흥미로운 질문은, 막대기의 윗부분을 수직으로 잡고 갑자기 풀면, 막대기의 윗부분이 먼저 떨어지기 시작하는지, 아니면 막대기의 아랫부분이 먼저 떨어지기 시작하는가 하는 것이다. (알버트 아인슈타인, 도전명언) 답은 상단입니다. ) 을 참조하십시오
(5) 매체에서의 상속도 빛의 속도는 일부 주파수 대역에서 진공중의 광속을 초과할 수 있다. 위상 속도는 연속적인 사인파 (신호가 오랫동안 전파되어 안정된 상태에 도달했다고 가정) 가 매체에서 일정한 거리를 전파한 후 위상 지연에 해당하는 "전파 속도" 입니다. 분명히 간단한 사인파는 정보를 전달할 수 없습니다. 정보를 전송하기 위해서는 느린 파동 패킷을 사인파에 변조해야 한다. 이런 파우치의 전파 속도는 군속도라고 하며 광속보다 작다. (번역자 참고: 소머피와 브리연이 미디어에 펄스를 전달하는 연구에 따르면, 시작 시간이 [특정 시점 이전의 0 인 신호] 가 매체에서 광속을 초과할 수 없는 것으로 나타났습니다. ) 을 참조하십시오
(6) 초광속 은하가 우리에게 움직이는 표관 속도는 빛의 속도를 초과할 수 있다. 은하에서 우리까지 시간이 줄어든 것은 수정되지 않았기 때문에 착각이다 (? ) 을 참조하십시오.
(7) 상대성론 로켓 지구상의 사람들이 로켓이 0.8c 속도로 멀어지는 것을 보았을 때, 로켓의 시계는 지구보다 느려 지구 시계의 0.6 배였다. 로켓이 움직이는 거리를 로켓에서의 시간으로 나누면 4/3 C 의' 속도' 를 얻을 수 있기 때문에 로켓의 사람들은 초광속과 같은 속도로 움직이고 있다. 로켓에 있는 사람들에게는 시간이 느려지지 않고 은하 사이의 거리가 0.6 배로 줄어들었기 때문에 그들은 또한 4/3 C 의 속도로 움직이고 있다고 느꼈는데, 여기서 문제는 한 좌표계의 거리를 다른 좌표계의 시간으로 나누어 얻은 숫자가 실제 속도가 아니라는 것이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)
(8) 중력 전파 속도 어떤 사람들은 중력 전파 속도가 광속을 초과한다고 생각한다. 사실 중력은 빛의 속도로 전파됩니다.
(9) EPR 패러독스 1935 아인슈타인, 포돌스키, 로슨은 양자역학의 불완전성을 보여주는 이상적인 실험을 발표했다. 그들은 얽힌 상태의 분리 입자 두 개를 측정할 때 뚜렷한 거리 효과가 있다고 생각한다. Ebhard 는 이런 효과를 이용하여 어떤 정보도 전달할 수 없다는 것을 증명했기 때문에 초광속 통신은 존재하지 않는다. 그러나 EPR 역설에 대해서는 여전히 논란이 있다.
(10) 가상 입자는 양자장론에서 힘이 가상 입자를 통해 전달된다. 하이젠버그의 불확실성으로 인해 이 가상 입자들은 초광속으로 여행할 수 있지만, 그것들은 수학적 기호일 뿐, 초광속 여행이나 통신은 여전히 존재하지 않는다.
(1 1) 양자터널 (Quantum Tunneling) 양자터널은 입자가 자신의 에너지보다 높은 장벽에서 빠져나오는 효과로 고전 물리학에서는 불가능하다. 입자가 터널을 통과하는 시간을 계산하면 입자의 속도가 빛의 속도를 초과한다는 것을 알 수 있다. 한 무리의 물리학자들이 양자터널링 효과를 이용해 초광속 통신 실험을 했다. 모차르트의 40 번 교향곡이 4.7c 의 속도로 1 1.4 cm 의 장벽으로 전송된다고 주장하는 것은 이미 큰 논란을 불러일으켰다. 대부분의 물리학자들은 하이젠버그의 불확실성 때문에 이 양자 효과를 이용하여 빛보다 더 빨리 정보를 전송할 수 없다고 생각한다. 만약 이런 효과가 성립된다면 고속 운동의 좌표계에서 유사한 장치로 정보를 과거로 전송할 수 있을 것이다.
Tao zhexuan 은 위의 실험이 설득력이 없다고 생각합니다. 신호가 광속으로 1 1.4cm 을 통과하는 거리는 0.4 나노초 미만이지만 1000 나노초의 음파 신호는 간단한 외삽만으로 예측할 수 있다. 따라서 더 먼 거리의 초광속통신이나 고주파 임의 신호에 대한 실험이 필요하다.
(12) 하세미 효과 전기가 없는 두 도체판 사이의 거리가 가까울 때, 그것들 사이에는 약하지만 여전히 측정할 수 있는 힘이 있는데, 이것이 카시미르 효과다. 카시미르 효과는 진공 에너지로 인한 것이다. 사은호스트의 계산에 따르면 광자가 두 금속판 사이에서 가로로 이동하는 속도는 반드시 광속보다 약간 높아야 한다. 그러나 더 많은 이론 연구에 따르면 이런 효과를 이용한 초광속통신은 불가능하다.
(13) 허블 우주팽창정리는 거리가 D 인 은하가 HD 속도로 분리되었다고 말한다. H 는 허블 상수라고 불리는 은하와는 독립적인 상수이다. 충분히 먼 은하