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※ 本文為 layzer 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2016-08-06 06:23:15
看板 
作者 jfsu (水精靈)
標題 Re: [問卦] 為什麼不可能超越光速?
時間 Wed Aug  3 01:56:05 2016


※ 引述《Dean1116 (Dean)》之銘言:
: 這個結論應該是大家從小記到大的
: 光速是宇宙最快速度
: 但是這個推論到底是怎麼來的?
: 如果跟E = mc2 有關的話
: 那如果哪天觀測到有負質量的東西存在,不就有可能超越光速了嗎?
: 有沒有光速為什麼是宇宙第一速度的八卦?

為何會說『光速就是極限』,底下我們只討論一條非常著名的公式,各位只要貢獻
一點點的想像力即可。

關於超越光速的問題,像是在電影《星際大戰》中,千年鷹號為了逃離銀河帝國的戰艦
追擊,躍入超空間(hyperspace);小時候的楊威利第一次遇到瓦普跳躍飛行(超空間
跳躍航行)的時候,身體極度不適,又吐又發燒的...等等,這些超越光速的題材,
不管在小說、電影、動畫...都不勝枚舉。


隨著近代物理的發展,物理學家才開始對它投以關愛的眼神。

根據牛頓的理論,光速就是光速,沒有什麼特別,要超越光速絕對辦得到。只要你跑得
跟光一樣快,光在你眼前就是靜止。不過,並沒有人看過光完全靜止,傳統的牛頓理論
在此是說不通的。


愛因斯坦在電磁大師馬克士威的理論中發現,光速是常數。不管你是向著它、背著它
移動,它都以同樣的速度前進。這樣一來,牛頓力學將完全崩潰,因為在他的理論中,
你在地球上的時間、長度與在其他星球的都完全一樣,這也表示在光速不變的情況下,
時間與空間必須產生難以想像的扭曲。


但是根據愛因斯坦的觀點,在加速前進的太空船裡,時間流動會變慢,船內的空間會
遭到壓縮。假設你站在地球上、可以透過望遠鏡看到太空船內部,你會發現,裡頭的
時間變慢了,船員的行動變得跟烏龜一樣緩慢,身體也變得跟扁魚一樣扁平。


如果可以的話,要是太空船以光速前進,內部的時間將會停止、太空船會一直壓扁到
消失不見,質量則會膨脹到無限大!

你會想說,夭壽喂~這種情況怎麼會花生??!!是啊,也就是如此,愛因斯坦才說
要突破光障(light barrier)是不可能的!如同二次元宅宅與三次元現充總是存在不可
交流的次元之壁一樣。


(偷渡一下,官配確認:大猩猩是不可跨越之壁!我幹你古味。

ps.物體移動越快,重量越重,表示移動的能量轉換成質量,你可以透過E=MC^2來知道
  有多少能量轉換成質量。

目前火箭最快只能達到40,000mph(64,000km/h),光障還構不成問題。等到科學家開始
考慮要拜訪離我們最近的恆星系(半人馬座α星(Alpha Centauri),距離約四光年,

如果使用傳統的化學推進火箭,大概要七萬年才能抵達!),他們得正視光障的問題。


以上,暫時先回答你的問題。

至於能否超越光速?嘿嘿~一堆科學家試著找出愛因斯坦理論的漏洞,像:用一隻
雷射筆朝天空掃去,這道光束的行進速度是可以超越光速的;或是想像你的手中有
一把刀刃是一光年的剪刀,當你使用剪刀、讓刀刃相交時,最遠那一點的移動速度
就超越光速;或是進行EPR實驗...等等。


你會問,我這樣做有什麼意義嗎?當然沒意義,上述超越光速的例子,因為我們
無法靠著這個方式傳遞或是攜帶任何訊息或是能量,純粹是自爽用

後來愛因斯坦提出了比狹義相對論更強大的武器:廣義相對論。是的,換一個字,
當然差很多。根據廣義相對論,時空就像西索的念能力『伸縮自如的愛』一樣,
能縮能伸;在特定情況下,這塊時空之布可以延伸得比光還快!狹義相對論只能適用於
局部地區,如太陽系;要是考慮整個宇宙,就必須改用廣義相對論!

根據廣義相對論,要超越光速有底下的兩種方法:

1.延展空間:簡而言之,就是將我們背後的空間一直延伸直到接觸我們前面的空間。
           你可能根本沒有移動,只是藉著扭曲空間,來抵達遙遠的星系。一種
           名為阿庫別瑞引擎(Alcubierre Drive)就是最好的例子。

2.撕裂空間:首先我們先在一張紙上畫上兩個點,經驗告訴我們,兩點間最短距離就是
           一直線;然而,這未必正確。如果將紙對折,讓這兩個點相交,他們
           之間最短的距離就不是直線囉,而是所謂的蟲洞(Wormhole)。


以上。

參考書籍:
1.電影中不可能的物理學
2.物理之書
3.二十世紀最偉大的科學實驗

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※ 文章代碼(AID): #1NeDwvyE (Gossiping)
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forgetpen: 頭推1F 08/03 01:58
Saaski: .2F 08/03 01:59
a77942002: 大腿中了一槍 然後就死掉了~3F 08/03 01:59
doomlkk: 打了這麼多 第一個留言只有頭推4F 08/03 02:00
morgan1011: 長知識推5F 08/03 02:01
bravo233295: 認真推6F 08/03 02:02
JoeyChen: 為什麼水精靈什麼題目都懂?7F 08/03 02:02
Doseopen: 前十推8F 08/03 02:05
kevin751231: 看過某篇光速球的文,好像瞬間反作用力大到會產生蘑9F 08/03 02:08
kevin751231: 菇雲
coldstick: 物體移動越快是質量越大,不是重量11F 08/03 02:08
waterstar: 推12F 08/03 02:08
ll000000: 所以外星人怎麼來地球13F 08/03 02:09
frank3302: 深夜知識文14F 08/03 02:13
sioprr: 推推15F 08/03 02:13
s06076276: 專業偷渡給推16F 08/03 02:17
xwjyj: 我有認真看17F 08/03 02:17
AnamnesisNT: 專業推18F 08/03 02:19
schumi7401: 水大推19F 08/03 02:20
sq61372py: 你光速系?20F 08/03 02:21
ohohdog: 快推21F 08/03 02:24
FK56: 水精靈科普文必推22F 08/03 02:26
DeeDiaoChang: 近代物理學超G8毛的QQ23F 08/03 02:26
baileygisys: 太神啦24F 08/03 02:28
Gecco: 自爽用那段,關於一把長至月球的剪刀,開闔的時候是否超越25F 08/03 02:28
Gecco: 光速,這印象中牽涉到力的傳導,原子間的碰撞,這端施力要
rainxo6p: 先推27F 08/03 02:30
Gecco: 能傳導到另一端進行開闔,物體越長需要更多時間和力量,所28F 08/03 02:30
smallGY: 想說怎有點熟悉 啊就只是把書的內容抄上來而已…29F 08/03 02:30
Gecco: 以還是沒有超越光速30F 08/03 02:31
obb70: 我認真看完了31F 08/03 02:32
ce270651: 推推32F 08/03 02:33
prosperous: 好啦 我看不懂33F 08/03 02:36
HNO3: 科普王34F 08/03 02:37
tarosmium: 推推35F 08/03 02:37
louic: 水精靈可以出書了36F 08/03 02:38
Mahoutsukai: 很多人認為是超光速的量子糾纏 有一說就是因為微蟲洞37F 08/03 02:38
tony77998: \\水精靈//38F 08/03 02:38
reexamor: 文組給推39F 08/03 02:39
Mahoutsukai: 看似超光速連動 其實兩個粒子根本就沒有遠離過40F 08/03 02:39
brian0124: 先推41F 08/03 02:40
s37166117: 之前的希格斯粒子呢42F 08/03 02:42
plus203ft: 你把閃電俠放在哪裡?43F 08/03 02:43
isiyou: 好讚的科普文44F 08/03 02:45
www1025: 用曲速引擎就不用怕扭曲時空了,笨45F 08/03 02:46
gaduoray: 推推 最近很好釣欸46F 08/03 02:47
SherlockFOX: 撕裂空間是否根本就沒有速度?47F 08/03 02:52
mashi0101: 嗚嗚我是理組我看不懂是否該去賣雞排48F 08/03 02:52
jizz0010513: 果然是水精靈!49F 08/03 02:52
Tiamat6716: 科普50F 08/03 02:53
dannis3q8565: 喜歡這種認真文51F 08/03 02:53
ila9970: 參考書籍怎麼沒有獵人,叭叭52F 08/03 02:56
a9101214: 推53F 08/03 02:56
fish5123: 嗯嗯 跟我想的一樣54F 08/03 02:58
royfw: 快推別人才不會發現我看不懂55F 08/03 02:59
RK456RL: 趕快推 不然別人會知道我看不懂56F 08/03 02:59
truegod000: 解釋得很易懂 不姊寺57F 08/03 03:00
demiyu: 推58F 08/03 03:03
leoon: 物理人推個59F 08/03 03:03
seasonyu: 推 敘述的簡單易懂60F 08/03 03:05
pchion2013: 你能證明蟲洞的存在嗎61F 08/03 03:06
pchion2013: 蟲洞 用筆戳洞已經被新聞龍捲風說到爛了
mrlinwng: 喜歡看這種文  推大大分享63F 08/03 03:07
Boom3: 快推 不然別人說我看不懂XD64F 08/03 03:07
davidwatt: 水精靈必推65F 08/03 03:08
jhan80: 果然水精靈,我是伊布啊66F 08/03 03:09
bhshin: 推水精靈67F 08/03 03:09
TZofHES: 百推內!68F 08/03 03:13
gg125: 物理人 推正確69F 08/03 03:16
sunny21333: 我文組我看完惹70F 08/03 03:17
malogo: 知性深夜71F 08/03 03:20
TZofHES: 紅明顯 應該是 Alcubierre Drive 打錯一個字了72F 08/03 03:20
SeTeVen: 87分懂73F 08/03 03:20
pinner: 推推74F 08/03 03:21
chobit199685: 好75F 08/03 03:23
moken: 專業給推~76F 08/03 03:33
andysherry: 知識文無誤!77F 08/03 03:38
ma0294596: 猛 雖然我只看懂一半78F 08/03 03:42
MasCat: 深夜推79F 08/03 03:46
yunhouse: 知識文 推80F 08/03 03:47
ccs9631: 推幹你古味81F 08/03 03:48
RLH: 好好看 可是看不懂 哈哈哈82F 08/03 03:49
kingrichman:  只要在現存世界找到比光質量還小的就可超越83F 08/03 03:53
kingrichman:  但是以現有科學找不到這種東西
slmj12: 專業推85F 08/03 03:53
kingrichman: 這就跟肥宅跑很慢,帥哥跑很快一樣道理86F 08/03 03:54
ctes940008: 古味”87F 08/03 03:56
qazzaq3977: 推88F 08/03 03:57
TokyoKind: 推  所以星際效應講得是真的?89F 08/03 04:00
DDxMM: 光速不是常數,遇到黑洞還是會變慢90F 08/03 04:06
tricia1231: 哇91F 08/03 04:18
jack0216: 電磁學大濕Maxwell是發現化工熱力學maxwell relation的92F 08/03 04:25
jack0216: 人嗎?
john12352012: 推 竟然看得懂94F 08/03 04:29
crazyke313: 講這麼白話我還是看不懂 我沒救惹QQ 可見這咚咚有多難95F 08/03 04:33
piovoso: 百推內!96F 08/03 04:37
shinbaikojan: 推97F 08/03 04:40
nicayoung: 推98F 08/03 04:43
imaxpayne: 不要偷渡奇怪的東西,幹你古味還我姐寺結局99F 08/03 04:50
kevininla: 水精靈推!!!100F 08/03 04:52
shadowmirror: 推101F 08/03 05:05
ww1215: 推102F 08/03 05:06
pp787753: 嗯嗯 英雄所見略同103F 08/03 05:15
aupp1806: 文組懂推104F 08/03 05:21
eggsnk: 幹你古味105F 08/03 05:21
Gavin39999: 專業推106F 08/03 05:28
ajoe789g2000: 半夜看這個好傷腦107F 08/03 05:37
HaNk0311: 人嗎ˉ2鞥嗎-.108F 08/03 05:47
HaNk0311: 幹你古味 嗚嗚
Freak5566: 沒提到超時空跳躍110F 08/03 05:56
F2307925: 文組問一下,所以光具有質量?111F 08/03 05:57
hdes937119: 沒有,光子也是我們假設出來的東西112F 08/03 06:11
Antmanlee: 推 雖然完全看不懂ㄏ113F 08/03 06:12
a22933983: 推114F 08/03 06:14
cs483500: 特地來幹古味115F 08/03 06:21
jaworuji: 水精靈推推~116F 08/03 06:30
billy027486: 推水精靈117F 08/03 06:38
gaddafi: 光速確實無法超越 蟲洞算是開外掛118F 08/03 06:58
ruwjo12: 推119F 08/03 06:59
gg889g8: 推120F 08/03 07:01
john801110: 量子糾纏可以超越光速121F 08/03 07:01
s8402019: 推122F 08/03 07:01
jelly777: 推   長知識了123F 08/03 07:03
purplvampire: 水精靈推124F 08/03 07:03
Paulbio: 水靈!125F 08/03 07:05
hicjgogogo: 所以外星人來不了,都假的126F 08/03 07:08
a77195466: 幹你古味127F 08/03 07:08
leokind: 推128F 08/03 07:11
x284yk6cjo5: 水精靈必推129F 08/03 07:14
a26315875: 推偷渡 幹你古味130F 08/03 07:19
sharkimage: 推131F 08/03 07:25
iamotter5566: 推132F 08/03 07:28
ePaper: 精華推133F 08/03 07:38
tieferozean: 推134F 08/03 07:39
fransiceyho: 推135F 08/03 07:40
catv: 我認真看了還是不懂136F 08/03 07:47
hanhsiangmax: 一直對於相對論懵懵懂懂,看完這篇還是搞不太懂,感137F 08/03 07:51
hanhsiangmax: 覺似乎為了敘述簡化很多東西,想找個時間慢慢唸!
hanhsiangmax: 謝謝水精靈~
after1: 水精靈140F 08/03 07:51
levi0119: 推141F 08/03 08:04
kinda: 扯一大堆 然後沒回答問題啊....142F 08/03 08:07
woogee: 快推,不然別人以為我們看不懂143F 08/03 08:08
nckukath: 目前只看到質量轉成能量,還沒看到能量轉成質量144F 08/03 08:09
nckukath: 接近光速時,分子鍵結力還在嗎?
snes9xw: 水精靈推一個146F 08/03 08:11
sayiverson: 推 然後幹你古味147F 08/03 08:11
piggymomo: 清楚推148F 08/03 08:13
whitehairzoi: 幹你古味149F 08/03 08:16
tomalex: (′・ω・‵) 推150F 08/03 08:16
tonyfenny321: 有點專業 給推151F 08/03 08:16
tetsu2008: 快推 不能被發現看不懂152F 08/03 08:17
material015: 安因斯坦到底是不是外星人153F 08/03 08:17
nobodyshome: 幹你古味(1/1) 推XD154F 08/03 08:19
sheaujyi: 推155F 08/03 08:19
zeldeo: 好文156F 08/03 08:20
cocota: 推!!157F 08/03 08:22
qqqq8745ccc: 推158F 08/03 08:26
qooo8435: 推159F 08/03 08:30
peace1way: 其實我還是看不懂為什麼160F 08/03 08:34
Zeroyeu: 不是不能 是當超越光速時,你就是光了~ 懂嗎綠光戰警?161F 08/03 08:39
kwing0525: 長知識162F 08/03 08:40
kyle87222: 快推 不然別人以為我看不懂163F 08/03 08:41
bye2007: 能量轉成質量有啊 就是高能粒子加速器 碰撞撞出新粒子164F 08/03 08:46
bala73: 推165F 08/03 08:47
TATruru: 推個166F 08/03 08:49
s595857: 科普推 不過我猜很多人end167F 08/03 08:50
MaroonSheran: 看第一行就睡著了168F 08/03 08:50
creation09: 推169F 08/03 08:51
zzxx1322: 推170F 08/03 08:51
elibra01: 推171F 08/03 08:55
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Demon01: 推173F 08/03 08:55
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willy9836: 科學知識+175F 08/03 09:01
Tamama56: 專業推176F 08/03 09:02
anarchy: 推177F 08/03 09:02
point09247: 近代物理被當幹178F 08/03 09:04
diding: 來拉!!179F 08/03 09:08
baseball0203: 恩恩跟我想的一樣180F 08/03 09:08
Rogozov: 長知識181F 08/03 09:11
SeijyaKijin: 推推182F 08/03 09:17
penril0326: 靠北 看不懂 我只知道最後蟲洞那邊好像哆啦a夢有講過183F 08/03 09:18
penril0326: 是任意門的構造原理
TzHanShiao: 寫得非常通俗推推185F 08/03 09:18
MarXXXX: 推 幹你古味186F 08/03 09:21
cvit: 如果物體能分解成光再移動,到達後再重組會不會比較容易187F 08/03 09:28
minbyminby:188F 08/03 09:33
tungchia: 推189F 08/03 09:37
wmtsung: 強190F 08/03 09:37
ace16525: 專業推191F 08/03 09:44
Cruel2: 推192F 08/03 09:45
wotupset: 人類有時空限制 所以才會覺得光速是固定的193F 08/03 09:47
adwowcuthand: 對不起我自然組看不懂QQ194F 08/03 09:47
carl0536: 也許查一下entangle 可做瞬間移動 某種意義上的超越光速195F 08/03 09:49
likeit: 推~~196F 08/03 09:54
cattila: 趕快推,不然人家以為我文組看不懂。197F 08/03 09:55
t88652: 專業198F 08/03 10:02
fix78: 竟然還可以看的懂!!199F 08/03 10:08
ilovedaodao: 推平易科普200F 08/03 10:19
hh123yaya: 水精靈必推 幹你古味201F 08/03 10:20
yao75317: 幹你古味202F 08/03 10:21
epdhkohk: 物理人一定推203F 08/03 10:30
grimmq427532: DDxMM普物要重修204F 08/03 10:41
fairydianawu: 必須推 免得被發現我文組的205F 08/03 10:45
dambuster: 認真看完感謝推206F 08/03 10:46
ji394su33000: 人家竹野內豐都出書了你不出一本嗎207F 08/03 10:50
shedinja: 推伸縮自在的愛208F 08/03 10:51
RX78NT1: 水精靈也來幹你古味XD209F 08/03 10:53
kersihi: 推科普水精靈210F 08/03 10:53
※ 編輯: jfsu (203.66.222.12), 08/03/2016 11:02:17
jfsu: 我比較喜歡萬里花...T_T ..and 錯別字已修正。211F 08/03 11:03
shinkaikou: 推~212F 08/03 11:07
forever99013: 推213F 08/03 11:07
st2913sbck: 推 幹妳古味214F 08/03 11:17
bun1r: 水精靈必推!215F 08/03 11:22
gibberellin: 幹你古味機掰郎216F 08/03 11:23
box1127: 想像力就比光速快不用一秒就到冥王星217F 08/03 11:25
alau: 不太懂空間為什麼會被壓縮218F 08/03 11:35
ywmy: 量尺壓縮式同時性因相對運動不同時造成的…219F 08/03 11:46
ywmy: 在快速移動的載體裡應該不會感到被壓縮吧
kentanoar: 被你搶po惹221F 08/03 11:56
omegajoker: 推222F 08/03 12:14
frankho9: 看八卦版長知識!223F 08/03 12:14
littlestar66: 推推推224F 08/03 12:17
jellyhorse: 推225F 08/03 12:21
bernicellu: 除非物質和能量間能做轉換,外星人可以,地球人目前差遠226F 08/03 12:25
vios: push227F 08/03 12:45
ericeric427: 推228F 08/03 12:46
BBQSaShiMi: 專業給推 順便幹你古味229F 08/03 12:47
RFV123: 退230F 08/03 13:11
evan19983314: 伊布呢231F 08/03 13:19
windofcold: 奧術的神座!232F 08/03 13:41
handsomecat: 快推以免被發現我看不懂233F 08/03 14:27
jack42107: 推 http://i.imgur.com/oJ99Zfr.jpg234F 08/03 14:34
[問卦] 為什麼不可能超越光速? 小克時事新聞台
[圖]
 
Asucks: 水精靈科普文必推235F 08/03 15:01
oray914: 專業推 也推幹你古味 媽的不姊寺236F 08/03 15:08
meteor724: 必須推237F 08/03 16:03
freddyho: 噓238F 08/03 16:06
zin: ..239F 08/03 16:19
powg: 推 幹你古味240F 08/03 17:03
kids1991: 快推,不然就被發現不懂241F 08/03 17:49
jeffm: 推科普文242F 08/03 17:52
afterjump: 在重力不同的地方,時間的計算方式也不同。在強重力的243F 08/03 18:25
afterjump: 地方測出的時間流逝速度要慢於弱重力的地方。
leaders0516: 閃電俠表示:245F 08/03 19:16
freakclaw: 對!(?) 沒錯, 就是這樣!(?)246F 08/03 21:02
sorryfly: 請看奧數神座 爆你頭不用錢!!247F 08/03 21:21
Muliden: 頭好暈……………@@248F 08/03 21:27
jodawa: 推推推249F 08/03 21:53
adifdtd: 快推不然別人以為我看不懂250F 08/03 22:03
dnkofe: 推251F 08/03 22:30
seeinsky: 水精靈!252F 08/03 22:46
wax0000: 推 幹你吉昧253F 08/04 02:02
fancyrex: 幹你古味254F 08/04 03:12
ayugioh2003: 推255F 08/04 03:54
taohjca: 幹你古味256F 08/04 04:09
aa9815aa: 推257F 08/04 07:13
loagg520: 我只有空間看不懂258F 08/04 07:22
layzer: 幹你古味259F 08/04 07:29
wolfking: 量子糾纏有夠神奇的……260F 08/04 08:55
andy77881979: 太神啦261F 08/04 11:43
alexarchit: 這個視頻有提到光速恆不變這個現象帶出來的理論262F 08/04 14:26
alexarchit: https://youtu.be/ERgwVm9qWKA
Special Relativity and the Twin Paradox - YouTube
How can just two rules of Einstein's 1905 theory of special relativity lead to seemingly paradoxical changes in the perception of time? Want exclusive update...

 
haner1725: 文組有認真看264F 08/05 13:15
don2147: 專業推  水精靈!265F 08/05 20:40

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