第一百九十一章 相对速度

    “噢！天啦！天啦！我不知道该说谁正确，因为它们都是专家计算出来的，比如泰斗级别的霍金普，再如大名鼎鼎的索尔泰曼，原理、公式、方法、参照系都一样，但结果却显示作为速度标量的速率大不一致。如果他们都正确，那为什么会有如此大的差异？”

    帕弗洛找到了足以驳倒众人的理由，不无得意而又夸张地大吼大叫。

    他公开点名一些科学家，并无贬低他人以抬高自己的意思，仅仅是想让观点更具说服力，但结果却适得其反，引发激烈争执，幸好肖赫塞斯及时解围，才让他避免了更大的尴尬。

    肖赫塞斯的威望足以服众，他提醒大家，说：“不要期望天才面面俱到，他还常骂我和卜藏是两个老酒鬼呢。我们需要足够的善意听他说……”

    他感激地看了一眼老酒鬼，继续将脑细胞浸泡在酒精中，大放厥词。

    假设A、B间距离为一千八百万公里，飞船以每秒十万公里的速度飞行，那么所需时间以一千八百万公里除以飞船速度，为一百八十秒，即三分钟。

    由此可知，虽然飞船一直以光速三分之一的弱光速飞行，但从A到B的实际速度却为每秒五十万公里，已大大超越了光速，个中原理就是相对论。

    人类根据该原理研发曲速引擎，希望通过扭曲时空来实现超光速跃迁。

    问题是，既然以光的速度为标准，为什么比光子质量大许多、速度相应慢许多的飞船，只需几十年或上百年就能到达银心或飞出银河系，而光子却要几万年，乃至几十万年才能抵达？难道光是小妈生的？只有人造飞船才有相对加速度，因而能大大减少时间？

    有人说，光年是距离，不是时间，别把概念混淆了。但别忘了，光年是以光在一年中所到达的距离来作为度量单位，和时间密不可分。可以说，没时间，光年也不存在。因而同样是物质，飞船能因相对论得到比理论速度更快的实际速度，为什么光不能？

    当然，这牵涉到静止质量。

    通过物理手段对某一物体降速，使之和某个认为视定静止的参照系相对静止，所测量得到的质量，就是静止质量。一般物体都能降速到和地表相对静止的状态，由此测得静止质量。

    相对论认为，物体质量随运动速度变化，只要不运动，质量就是0。

    光子一直运动，所以只有运动质量，没有静止质量，故速度恒定。

    因此，光子不可能有加速度。

    从经典物理学的粒子说到波动说，再到相对论的波粒二象性，我们终于知道光不但有质量、动量、能量，还有频率和波长。根据相对论，有静止量的物体相对于观测者的速度越快，质量就越大。因光速对一切观测者都恒定为c，所以光子不应当有静质量。

    的确，这在理论上正好没矛盾，也符合我们认知，但也仅仅是我们的。

    回到物理学最基本的问题，物体所含物质的数量叫质量，是度量物体在同一地点重力势能和动能大小的物理量，是物体所具有的一种物理属性，是物质的量的量度，是正标量，分为惯性质量和引力质量。自然界中的任何物质，包括宏观的天体和星系，与微观世界的基本粒子，当然也必包括光子在内，皆既有惯性质量，又有引力质量。

    经典物理学告诉我们，给定的物体具有一定的惯性质量，它作为一个与时间和空间位置无关的常数出现在力学第二定律之中：F=ma，即物体加速度的大小a与所受力F的大小成正比，比例系数m为该物体的惯性质量。所以，没有惯性质量等于零的物体存在。

    相对论将惯性质量细分为静质量、动质量、相对论质量（总质量）。

    这其中，相对论质量与静质量的差为动质量，所以动质量实质是变量。

    但无论怎样分，静质量仍然是惯性质量。既然没有惯性质量为零的物体存在，那么光子作为基本粒子的一种，也就应该且必然有静止质量。

    在人类看来，光不受时间和空间限制，在真空以每秒三十万公里的速度作惯性运动，从不减速或停下来，所以没有静止质量。但这仅仅是人类以狭义的观察而认识到的，并不真实。

    即便是在三维，观察发现，光也会因时空而弯曲，而时空就是真空。

    那弯曲意味着什么？

    在二维时空坐标图里，时间每走一格，都代表前进了一个固定的距离，所以坐标中的直线代表了匀速运动，但将直线改为曲线时，随着时间t的不断增大，我们每一秒前进的距离也在相应增大，因为斜率时时刻刻都在发生变化，表明弯曲代表了加速运动。

    显而易见，当物体的运动轨迹在时间与空间组成的交界面上产生曲率的时候，加速度就产生了。所以，光子一定有静止质量，也一定存在加速度。

    因光是电磁波，光速依赖于介质的介电常数和磁导率，故在不同介质中的速度不同。在各向同性的静止介质中，光速表现为小于真空光速c的定值。

    因折射，光在水中的传播速度为空气中的四分之三，在玻璃中的传播速度为空气中的三分之二，而为什么在真空环境，就只有一个恒定的速度呢？

    由曲率产生加速度可知，光在真空的速度不恒定，只是我们观察不到。

    为什么观察不到？

    因为我们被限制在了三维空间，只能以三维世界作背景来参照，所观察到的光子运动也就只能是光在二维时空坐标图上以直线显现的二维态，所以才误以为光速是匀速而恒定的。

    由此也说明人类并非完整的三维生命体，只是二维半，能感知三维。

    光子运动，也即光的传播在三维空间是以二维的匀速直线运动来显现。可以想象，在四维应以曲线传播，那五维呢？六维呢？…………更高维呢？

    在不同的维度空间，光还是无静止质量，不会产生更快的加速度吗？

    光在黑洞消失，是因黑洞引力改变了事件视界内的时空，所以看不见，并非真被黑洞吞噬了。这是否也说明，在不同时空，光会以不同速度运动，才有看不见的假象？或者……

    说到这里，帕弗洛忽然停下来，抬头瞧着天花板，怔怔发呆。

    普罗米斯见他住口不语，一副丧魂落魄的样子，轻声说：“人类所见物体都是包含三维的长、宽、高立体形状和球状，不是二维半。你提出的空间变量也只是一个猜想，没有依据……”

    “不对！不对……”

    帕弗洛突然瞪大眼，说。

    普罗米斯见他神情有异，以为又要争论，忙说私下再探讨。

    帕弗洛摇摇头，怔怔地说：“我脑中刚闪过一丝念头，好像看到什么，却又很模糊。对了，还记得我们做过的那个实验吗？脉冲光超光速实验？”

    “嗯，记得。关于空间曲率的奇特现象，那是我们争论的开始……”

    “对！球面是一个二维的弯曲空间，在满足一定条件的集合中，给定一个二阶协变张量场，就能改变空间态，且是对称、非退化的。噢！我终于明白为什么要拿超光速说事了，因为曲率不仅体现空间弯曲，还有可能表明空间叠合。E=mc的确要加入空间变值……”

    人类向往星空，渴望超光速飞行，但狭义相对论禁锢了人类的梦想。

    该理论基于两个假设，即光速在任何参考系中恒定不变，和任何情况下参考系不变，即先规定了万物皆静止不变，进而才能限定物体速度的临界点为光速，达到则时间停止，超过则倒流，因此不允许超光速存在，并在此基础上构建起著名的质能方程式：E=mc。

    所以如此，是相对论认为超光速与熵增不符，当物质接近光速时，尽管物质本身的运动速度没变，理论速度却因时间无限减慢而无法打破光速上限。

    物质越趋近光速，时间越趋近静止。支撑这一观点最典型的就是“外祖父悖论”，以为时光倒流会破坏因... -->>
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