人們對于速度低于光速的物質(zhì)粒子了解甚多,而對速度高于光速的物質(zhì)粒子—-快子卻知之甚少。人們通過對狹義相對論的進一步研究發(fā)現(xiàn),速度原本就超過光速的快子的存在并不違背狹義相對論,但到目前人們對快子的特性并不清楚,也不知道為什么不能發(fā)現(xiàn)快子。 一位以大于光速運動的主人翁在宇宙空間旅行,碰到了一系列不可思議的奇跡:如發(fā)射的炮彈倒飛回炮口里,死去的人又復(fù)活了等等。應(yīng)該說在上世紀(jì)五、六十年代之前,就人們所認識的限度而言,愛因斯坦的觀點應(yīng)該是正確的:超光速是不可能的。 可在七十年代前后,射電天文學(xué)家卻發(fā)現(xiàn),宇宙中有4個致密的河外類星體射電源。河外射電星體有時會拋出一、兩對射電星云——射電子源,這似乎是一次猛烈爆炸引起的,它們彼此高速分離,其中大約有半數(shù)出現(xiàn)超光速運動,甚至達到光速的5倍至10倍。 但最近的一些研究表明,這些超光速運動現(xiàn)象只是“視超光速”想象,起因于類星體發(fā)出的與觀測者視線方向夾角很小的亞光速噴流,實際上并沒有超過光速。 不過類星體的運動(紅移)確實存在超光速的可能,但類星體存在于遙遠的過去,它的運動已經(jīng)要考慮空間結(jié)構(gòu)的補償,由于不攜帶能量和信息,宇宙的膨脹是不受光速限制的。(相對論只限制質(zhì)量和信息的傳遞) 這些難以解釋的現(xiàn)象有些使科學(xué)家們膽怯,生怕被不精確的測量所愚弄??擅绹臀鞯碌囊恍┛茖W(xué)家經(jīng)過十多年的認真觀測,積累了足夠多的數(shù)據(jù),令人信服地證實他們的觀測是真實的。這就是說,超光速粒子在茫茫宇宙中是客觀存在的。 面對這種出乎意料的結(jié)果,眾說紛紜,各種猜測,假說應(yīng)運而生。1967年,美國哥倫比亞大學(xué)范伯格提出一種假設(shè),即認為,在宇宙空間中存在另一個由速度超過光速的粒子(稱之為“快子”)組成的宇宙,在由這種由“快子”組成的宇宙空間中,一個能量為零的粒子是以無窮大速度運動的,而且若它們獲得的能量越多,反而運動速度越慢,直到獲得無窮大能量后,速度才減慢到光速。 這正好與我們這個宇宙中的情況相反:在我們這個宇宙中,一個靜止物質(zhì)能量最小,當(dāng)它獲得能量后,就開始運動,而且獲得能量越多,運動速度就越快,直到獲得無窮大的能量后,物體速度也達到極限,即光速。 在快宇宙中(由“快子”組成的宇宙),任何情況下,一個超光速粒子不可能比光速運動得慢,而在我們的慢宇宙中,任何情況下,一個物體不可能比光速運動得快,由此可見,光速正是兩個宇宙的分水嶺。 如果一個“快子”在真空中運行,則它經(jīng)過時必須要留下一道可以探測的光跡,雖然實驗室里還從來沒有發(fā)現(xiàn)過“快子”,但從數(shù)學(xué)公式的推算看,“快子”是可能存在的,所以科學(xué)家們都希望能快些捕捉到“快子”。當(dāng)然,快子的存在從未有任何直接或間接證據(jù)。總之,超光速之謎是令人神往的。 真理就像大海一樣,我們不過就象是一個在海邊玩耍的小孩,不時發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼,而對于展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理的海洋,卻全然沒有發(fā)現(xiàn)。 |
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