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光速究竟能否被超越?《三体》中能实现超光速星际旅行的曲率飞船,又是否有成为现实的可能呢?早在二十世纪初,爱因斯坦便提出了光速不变原理,即在任何参考系下,光在真空中的传播速度都是一个常数,约为三十万公里每秒。根据狭义相对论的质能方程,当物体的运动速度接近光速时,所需能量会趋近于无穷大。因此,任何静止质量不为零的物质都无法达到或超过光速。
实际上,相对论只是限制了物质的运动速度不能超光速。由于信息和能量的传递必然依赖物质,那么只要不存在物质运动,同时没有能量传递和信息传播,速度便不受相对论的约束。接下来,为大家介绍四种超光速的理论。
第一种是空间的膨胀。依据现代宇宙学中最具影响力的大爆炸理论,自一百三十八亿年前宇宙诞生起,它就处于持续的加速膨胀状态。这种空间膨胀速度以观测点为中心进行速度叠加,例如以地球为中心,距离越远的星系退行速度越快,距离四百六十亿光年外的星系,其远离速度甚至超过了光速。这一过程就如同正在被吹大的气球表面,所有星系物质如同气球表面的星星点点,它们会随着气球不断膨胀而相互远离,但这些点本身并未移动。所以,空间的超光速膨胀与狭义相对论并不冲突。
第二个超光速现象是量子纠缠......