光速运动物质都有什么?最好也描述一下.
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/05/11 01:20:43
光速运动物质都有什么?最好也描述一下.
光速运动物质都有什么?
最好也描述一下.
光速运动物质都有什么?最好也描述一下.
爱因斯坦的狭义相对论有一个要求：我们宇宙中所存在的一切物体,都无法以超过真空中的光速的相对速度运动.单是为了迫使物体达到光速,就得花费无限多的能量,而把它推动到超过光速,就需要花费比无限多还要多的能量,这简直是无法思议的了.
不过,让我们暂时假定有一个物体正在以超过光速的速度运动.
光的速度是每秒约300,000公里,那么,要是有某个质量为1公斤、长度为1厘米的物体以每秒约424,000公里的速度运动,会发生什么情况呢?如果我们应用爱因斯坦的方程,它就会告诉我们说,这时物体质量将等于（负的负1的平方根）公斤,它的长度将变成（负1的平方根）厘米.
换句话说,任何一个运动得比光还快的物体,都会具有必须用数学上所谓“虚数”来表示的质量和长度.我们没有任何办法把用虚数表示的质量和长度具体化,所以,大家就很容易认为,这样的东西既然是无法想象的,它们就不会存在了.
但是,1967年,美国哥伦比亚大学的杰拉尔德·范伯格却认为很有希望把那样的质量和长度具体化（范伯格并不是最先提出快子的人,这种粒子是比拉纽克和苏达珊最先假定的,但是,范伯格推广了这种概念）.也许,由“虚数”表示的质量和长度只不过是一种描述具有（让我们说是）负重力的物体的办法—这种物体同我们这个宇宙中的物质并不是靠万有引力互相吸引,而是互相排斥.
范伯格把这种比光还要快的、具有虚质量和虚长度的粒子称为“快子”.要是我们假定这种快子能够存在,那么,它是不是能够按另一种方式来遵循爱因斯坦方程的要求呢?
显然,快子是会这样的.我们可以描绘出比光跑得还要快,但却遵循相对论要求的快子所构成的整个宇宙.不过,为了使快子能够做到这一点,在涉及能量和速度的时候,情况就会同我们通常所习惯的情况相反.
在我们这个“慢宇宙”中,不运动的物体的能量等于零,但是,当它获得能量时,它就运动得越来越快,如果它得到的能量无限大,它就会被加速而达到光的速度.在“快宇宙”中,能量等于零的快子以无限大的速度进行运动,它所得到的能量越大,它的运动就越慢,到能量为无限大时,它的速度就降低到光速.
在我们这个慢宇宙中,一个物体在任何条件下都不能运动得比光快.而在快宇宙中,一个快子在任何条件下都不能运动得比光慢.光速是这两个宇宙之间的界线,它是不能超越的.
但是,快子是不是真的存在呢?我们可以断言说,有可能存在着一个并不违反爱因斯坦理论的快宇宙,不过,有可能存在并不一定就等于存在.
那么,自然界究竟是否存在超光速粒子呢?这还是个谜.