從光子的角度考慮,根本沒時(shí)間這回事 科技日?qǐng)?bào)訊 (記者常麗君)當(dāng)你正玩得高興時(shí),是否注意到時(shí)間已飛逝?但對(duì)于光來說并非如此。事實(shí)上,光子根本就不會(huì)經(jīng)歷任何時(shí)間。但恒星發(fā)出的光不是在太空中旅行了幾十億年嗎?這真是令人費(fèi)解。 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月9日(北京時(shí)間)報(bào)道,天文播報(bào)(Astronomy Cast)的兩位主持人弗萊瑟·卡恩和天文學(xué)家帕梅拉·戈伊最近一周談到了光子,帕梅拉提出光子不會(huì)經(jīng)歷時(shí)間?!疤煳牟?bào)”是今日宇宙網(wǎng)(Universe Today)每周推出的一個(gè)天文學(xué)節(jié)目,內(nèi)容是關(guān)于天文學(xué)方面的熱門話題。 弗萊瑟·卡恩說,如果從一個(gè)光子的角度考慮,根本就沒有時(shí)間這回事。光子的發(fā)射可能存在百萬億年,但對(duì)于一個(gè)光子本身來說,從它被發(fā)出到再次被吸收,轉(zhuǎn)瞬即逝。而且在空間上它也不會(huì)移動(dòng)任何距離。 當(dāng)然光子不會(huì)思考,我們不必?fù)?dān)心它們對(duì)這種沒有時(shí)間、也沒有空間的存在是否感到恐懼,但這告訴我們很多事:光子是如何連在一起的。通過相對(duì)論,愛因斯坦讓我們理解了時(shí)間和空間是怎樣連在一起的。 假如你要到太空中某個(gè)遙遠(yuǎn)的地方去旅行,旅行的速度越來越快,越接近光速時(shí),你的鐘表相對(duì)于地球上的觀察者就會(huì)越慢,你到達(dá)目的地會(huì)比預(yù)期的更快。當(dāng)然你的質(zhì)量也會(huì)上升,需要更多的能量推動(dòng)。但就這個(gè)例子來說,先忽略這一點(diǎn)。如果你能以恒定加速度g旅行,在人類一生的壽命中就能旅行幾十億光年,如果你的家族延續(xù)得夠久,那么他們會(huì)幾十億年看不到你。 你越接近光速,所經(jīng)歷的時(shí)間就越少,空間距離就越短,這些數(shù)值逐漸接近于零。根據(jù)相對(duì)論,物質(zhì)在宇宙中運(yùn)動(dòng)的速度永遠(yuǎn)也不會(huì)達(dá)到光速。它的質(zhì)量會(huì)增加到無限大,所需的推動(dòng)能量也達(dá)到無限大。但對(duì)于光本身來說,已經(jīng)是光速運(yùn)動(dòng)了,所以你能想到光子經(jīng)歷的時(shí)間和距離都是零。 從太陽中心發(fā)出的光子到達(dá)其表面可能要花幾十萬年,然后飛入太空,但對(duì)光子來說,幾十億年的太空中旅行和它們從一個(gè)原子跳到另一個(gè)原子沒有差別。 總編輯圈點(diǎn) 這是一個(gè)很違背直覺的命題,我們似乎常說一顆超新星發(fā)出的光已“旅行”了上億年,又說太陽光照射到地球需要8分多鐘,怎么光子竟會(huì)沒有時(shí)間?但相對(duì)論可以證明,那些都是我們的看法,以光子本身為參照系的話,它所感受到的時(shí)間確實(shí)是停滯的。如果光子戴了塊零重量的手表,那么無論它身在遙遠(yuǎn)的超新星,還是熾熱的太陽,這塊表的指針都不會(huì)走一下,其時(shí)間精確為零,連路程也是零。 不可思議! |
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