三種科學設想:比如負能量是一種能產生反引力的假想物質嗎?
什麼是負能量?
負能量是一種能產生反引力的假想物質。它與另一種假想物質——奇異物質有關,而它們的特性迄今未能在實驗室中觀測到。無人知道這些物質是真的存在,還是只是數學上的可能性。
曲速引擎 太空衝浪
廣義相對論讓超光速太空飛行看似不可能。但時空本身並不受廣義相對論限制。曲速引擎能夠扭曲宇宙結構,使時空在飛船前方壓縮,在飛船後方膨脹。如此一來,飛船就能憑藉這種運動「衝浪」——以超光速飛行,同時讓自己在曲速泡(未被改變的正常時空)內部的小小時空中保持基本靜止。這如果能實現,絕對堪稱美妙。
1 假想中存在的負能量,可讓飛船背後的時空劇烈膨脹。
2 在飛船前方,常規能量會創造一個強有力的壓縮區域。
3 飛船在一個相對平坦的時空(曲速泡)中「衝浪」。
4 宇宙結構的扭曲程度,決定著飛船「衝浪」的速度。
3種超光速可能性
我們從小接受的觀點一直是:宇宙中沒有什麼東西的速度會比光速更快。但物理學暗示,光子有可能輸在終點線。
1 宇宙膨脹
這是宇宙突然變大的假想時刻。為了這件事的發生,時空的膨脹速度必須是光速的許多倍。這並不違反物理學法則,因為宇宙速度這個限制只適用於在時空中運動的物體,而不適用於時空自身的運動。宇宙膨脹是否真的發生過,迄今並不清楚。然而,空間膨脹正在讓遙遠的星系看上去不斷遠離我們,而且離開的速度是光速的好幾倍。
2 契倫科夫輻射
音爆(超音速飛行器的聲震)的光學對等物——契倫科夫輻射,發生於光線從真空轉入一種密度更大的介質(例如水或玻璃)而減速之時。同方向飛行的高能粒子通常不會像光減速那麼靈敏,反而可能會在進入更大密度介質之時飛得更快。它們形成的激波,會把擋道的光線推開。在被水包裹的核反應堆周圍,常能見到一種詭異的藍色光暈,這便是契倫科夫輻射。
3 超光速粒子
簡稱速子。這是對任何速度高於光速的粒子的總稱。這種假想初次得名是在1967年。速度高於光速的粒子違反現有物理學法則,除非它具有某些非常特異的性質。如果這樣的粒子真的存在,它就能在時間上回到過去,並且永遠都不會低於光速飛行。這聽起來令人興奮,但迄今為止,哪怕一個這樣的粒子也未被找到。
※廣義相對論預測了黑洞的存在,卻留下了信息佚失的矛盾
※它是宇宙的速度極限,也是我們藉以認識宇宙的一個關鍵數據
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