第1个回答 2006-04-06
但达到光速时,时间会膨胀,但不会停止。至于超光速,根据相对论是不存在的。请看下面的文章
超光速存在吗
[ 录入者:admin | 时间:2005-12-28 22:32:05 | 作者:武强 | 来源:《三思科学》电子杂志 ]
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2000年7月,由于英国《自然》(Nature,2000,406:277)杂志发表了
一篇关于“超光速”实验的论文,引起了人们对超光速倒底是否存在
的讨论。其实对在介质中使光脉冲的群速度超过真空中光速c, 科学
家们早有研究,而Nature中报道的这个实验就是实现了这种想法。但
是这并非是人们想象的那种所谓违反因果律(或者相对论)的超光速,
为了说明这个问题,让我们看一看由华人科学家王力军所做的这个实
验。
光脉冲是由不同频率、振幅、相位的光波组成的波包,光脉冲的
每个成分的速度称为相速度,波包峰的速度称为群速度。在真空中二
者是相同的,但是在介质中如我们所知道的存在如下的群速度与介质
折射率的关系:
vg = c / ng , ng = n + ω(dn/dω)
显然在一定的情况下(如反常色散很强的介质)可以出现负的群
速度,此时,光脉冲在介质中传播比真空中花的时间短,其差
ΔT = (L/v) - (L/c)
达到绝对值足够大时就可以观察到“超光速”现象,即“光脉冲峰值
进入介质以前,在另一边已经有脉冲峰出射了”(由王力军原文译)。
那么这种超光速是不是违背因果率呢?我们仔细考查王的实验就
会发现,出射光脉冲虽然是在入射脉冲峰值进入介质之前出现的,但
在这之前入射脉冲的前沿早已进入介质了(如图),因此出射脉冲可
以看作是由入射脉冲前沿与介质相互作用产生 的。其实王的实验重要
意义正在于实现了可观测的负群速度的这一现象,而不是像媒体炒作
的那样发现了什么“超光速”,负的群速度在这里就不能理解为光的
速度了,它也不是能量传输的速度。当然,这一实验本身就说明我们
人类对光的认识又前进了一步。对这个实验的解释只凭折射率与群速
度的关系这个公式是远远不够的,这其中包含了量子干涉的效应,涉
及到对光的本质的认识,揭开蒙在“超光速实验”头上的面纱,仍然
是科学家们奋斗的目标。
很多人在了解了这个实验后就会想到能否用这种“超光速”效应
来传递信息,在王的实验中,“超光速”的脉冲不能携带有用的信息,
因此也就无从谈起信息的超光速传递,同样能量的超光速传输也是不
行的。
与超光速实验具有相同轰动效应的是另一种“超光速”现象:
quantum teleportation即量子超空间传输(或量子隐形传态),这个奇妙
的现象因其与量子信息传递及量子计算机的实现有密切联系而引起人
们的关注。所谓超空间,就是量子态的传输不是在我们通常的空间进
行,因此就不会受光速极限的制约,瞬时地使量子态从甲地传输到乙
地(实际上是甲地粒子的量子态信息被提取瞬时地在乙地粒子上再现),
这种量子信息的传递是不需要时间的,是真正意义的超光速(也可理
解为超距作用)。在量子超空间传输的过程中,遵循量子不可克隆定
律,通过量子纠缠态使甲乙粒子发生关联,量子态的确定通过量子测
量来进行,因此当甲粒子的量子态被探测后甲乙两粒子瞬时塌缩到各
自的本征态,这时乙粒子的态就包含了甲粒子的信息。这种信息的传
递是“超光速”的。
但是,如果一位观测者想要马上知道传送的信息是什么,这是不
可能的,因为此时粒子乙仍处于量子叠加态,对它的测量不能得到完
全的信息,我们必须知道对甲粒子采取了什么测量,所以不得不通过
现实的信息传送方式(如电话,网络等)告诉乙地的测量者甲粒子此
时的状态。最终,我们获得信息的速度还是不能超过光速!量子超空
间传输的实验已在1997年实现了(见Nature,390,575.1997)。
以上两个超光速的方案目前还只处于理论探讨和实验阶段,离实
用还有很远的距离,而且这两个问题都涉及到物理学的本质,实验现
象及其解释都在争论之中。
自少,现在没有发现超光速本回答被提问者采纳
第2个回答 2006-04-06
如果按照相对论,物体运动速度是无法超越光速的,这是相对论的一个基本假设,所以在相对论看来,当系统速度趋向光速时,由于时间膨胀,外界认为该系统的时间变慢,但是该系统速度不可能超过光速,所以不会出现倒流
第3个回答 2020-04-28
错了,他犯了个概念性的错误,两者永远保持距离,手电筒的光无法超越我,因为它是射线,我的速度还是10米每秒。
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第4个回答 2006-04-06
没错的.
所谓时间和三维空间在相对论里已经没有区分这么明显了. 不说那么多专业术语, 你可以仅仅理解为我们这个世界是四维的, 三维空间加一维时间. 所以不要觉得把时间和光速运动扯在一起有多么荒谬.
具体要知道为什么恐怕得你学完了相对论, 解一堆方程才知道...
简单吧?