摘要:众所周知,光速的限制是自然界的基本规律,更精确地说,它是四维时空的内在特性。我们对是否存在超光速现象一无所知,即便确实存在,那也不是在我们所熟悉的四维宇宙中。
众所周知,光速的限制是自然界的基本规律,更精确地说,它是四维时空的内在特性。我们对是否存在超光速现象一无所知,即便确实存在,那也不是在我们所熟悉的四维宇宙中。
一提及光速的限制,不少人会感到不快,他们幻想着如果光速没有上限,能够无限增强,那该多么美妙。今天,让我们共同探讨一个假设:如果光速真的没有限制,可以无穷大,那我们的世界又将如何变化?
初看之下,似乎没有上限的光速真是太美妙了。
首先,我们所见的夜空将彻底改变。在有限光速的条件下,我们所观到的任何天体不过是它们过去的影像。然而,如果光速无限,无论天体有多远,它们的光芒都能瞬间抵达地球,使我们得以目睹所有天体的即时景象。
在这种假设下,夜空中绝大多数的星体位置将发生改变。像参宿四这样的红巨星以及海山二可能仅化为一片斑斓的星云,考虑到参宿四距地球约700光年,我们现在见到的实际上是700年前的它,参宿四可能早已消亡,成为星云,只不过我们尚未接收到这一信息。
接着,人类一直忧虑的能源问题也将不复存在,因为太阳的辐射能会在瞬间抵达地球,这意味着在8分钟之内,太阳释放的能量将完整无损地传递给地球,仿佛对地球进行了一次全面彻底的“消毒”。
不仅如此,无数的恒星像太阳一样,为地球进行“消毒”。在有限光速的背景下,恒星发出的能量到达地球后,大部分已衰减为低能长波,而许多恒星的辐射能量会因宇宙膨胀而永远无法抵达地球。
但如果光速是无限的,以上问题将不复存在,无论恒星有多远,其辐射的能量都能瞬间抵达地球,那么会怎样?地球很可能被“烤焦”。
此外,无限的光速意味着夜空将像白昼一样明亮,因为你无论朝哪个方向看,都能看到不止一颗恒星的光芒,它们瞬间抵达地球,意味着地球终将拥有与恒星表面相同的高温,仿佛恒星与地球紧贴在一起。
如果地球和太阳紧密相邻会发生什么?光是想象都令人胆寒!
对于那些看到复杂物理学公式就头疼的人来说,他们可以彻底安心了。因为如果光速无限,现代物理学体系中的大多数公式都会失效,被丢进历史的垃圾堆。
说到光速,许多人的第一反应可能是“光的速度”,但事实并非如此。严格地说,光速不只是指“光的速度”,它有更深远的含义,比如任何无质量的粒子速度都是光速,这不仅包括光子,还有传递强相互作用的胶子,因果关系的传递速度,以及引力波的传播速度。
之所以用“光速”这个词,是因为光在我们身边无处不在,科学家们最先研究的是光的速度,因此将其命名为“光速”。当然,光的速度被称为“光速”并非偶然,而是必然。
光速的诸多含义意味着,一旦光速变得无穷大,当前的物理定律势必要被颠覆。首当其冲的便是爱因斯坦的相对论,因为该理论建立在光速不变和光速限制的基础之上,一旦光速无穷大,相对论将彻底失效。
量子力学或许能幸存,因为它似乎完全不受光速和因果律的束缚,例如量子纠缠的速度远超光速,甚至可瞬间完成。因果律在量子世界也不再适用,人们的行为能影响已发生的过去事件。
但由于我们尚不了解量子力学的底层逻辑,我们不能肯定光速无限是否会影响量子世界。
同样,爱因斯坦的质能方程——能量等于质量乘以光速的平方——很可能也不成立。如果这个方程仍然有效,意味着哪怕是最微小的质量,也能释放出无穷大的能量,因为光速是无穷大。无穷大的能量反过来又转化为无穷大的质量,这显然不可能。
此外,如果光速无限,那么截然不同的宇宙很可能不会有生命出现,更别说智慧生命了,因为连基本的原子都不会形成。
原子中的电子轨道半径与光速成反比,无限大的光速意味着电子轨道半径为零,这样的原子是不可能存在的。
你可能会说,全新的宇宙或许会孕育出完全不同的生命形式。也许吧,但即使有生命出现,它也完全超乎我们的想象。因为光速无限,光线不再有频率和波长的特性。如果宇宙中的生命仍然通过光线频率来识别颜色,那将是徒劳,他们可能无法识别出任何颜色,甚至没有颜色的概念。
科学家们提出了平行宇宙的概念,不同的宇宙拥有不同的自然法则。也许在某个宇宙里,光速确实是无限的,那里的宇宙结构、基本参数以及可能存在的生命形态都超越了我们的想象。
科学家们曾用电脑模拟了不同自然参数下的宇宙景象,例如光速略大或略小,看看会发生什么。研究发现,哪怕是光速稍有增减,宇宙的表现都会截然不同!
来源:宇宙探索