对于光,速度,距离,时间的一些思考(2010-11-15 )

前些天跟一个朋友探讨关于每个人的时间不同的问题。发现我犯了以下错误。

说法一:当A与B面对面时,A看到的B是光花费0点n秒所反射过来的旧图像。反之B看到的A也是0点m秒的A。由于n=m,这说明两者不存在时差,因为时间延迟互相抵消了。

但通过一个小实验发现,我的此说法是不完善的。

首先,A和B所抵消的时间延迟肯定是一样的。但并不代表他们的时间一样。

他们抵消的时间一样是因为他们的相对距离是一样的。

A离B和B离A的距离是相等的。所以传输信息的速率是一样的。

这个时候我们加入一个新的观察者(第三者C)。

我们假设A和B的距离是3米,但C和A的距离是4米。假如他们站的位置正好构成一个直角三角形。直角边为AB和AC,众所周知,BC的距离为5米。

这个时候,C看到的A和B由于距离的问题出现了0点a秒前的A和0点b秒前的B。a和b是不等的。

从这点证明了,说法一是不完善的。3者都有各自的时间。

[Part 1]

在Part 1之中我将讨论一个超过光速的速度。

在讨论此问题之前,我首先想了一下空间结构的问题。

我说过我们生活在一个3+1的维空间里。之所以一是3+1是空间和时间是两个不同的概念。

正是由于有了一个极限速度,我们的这个四维空间才能正常运作不至于“变形”。

举个最简单的例子。

A 在一光年外向B发射了一枚以光速运行的导弹。按照我们的空间结构来讲,这枚导弹必须在整整一年后才能抵达B。但B不一定会在一年后仍然处于同样的位置,所 以B的命运是不可知的。这点跟量子力学的不确定性完全符合。这个例子还完美地解释了量子力学对物理量的预言问题。量子力学预言的内容不是某个特定的结果, 所谓的量子力学预言是指它对某个事件出现的N个结果中每个结果出现的几率的预言。那么,我们是很明显能够对B进行预言的。B在一年后的结果只有两个,要么 被炸死,要么还活着,这两个结果的几率是可以计算出来的。但明显他被炸死的几率要小得多,除非这枚导弹可以毁灭整个地球。所以,光速极限,给了我们这个世 界一个构架,那就是我们无法精准地预言未来。在光速极限的范围内,距离,速度,时间这三个东西是密不可分的。但前两者决定了第三者。这也是为什么每个特定 的小区域都会有不同的小时间的原因。

那么,我想讨论的问题来了,如果光速不是极限速度?

首先,能够以超光速运作的物体,距离,速度,时间这三个东西对于它来讲将同时被弱化。

由 于速度可以超过光速,只要导弹的速度达到可以在0点N秒内跑完一光年的距离抵达B,那么B的未来就可以被预言了。他必死无疑。但整个预言是抛开各种可能出 现的随机情况的,比如导弹出故障了等。为了完善这个预言,我们需要一个观察者。特定一个观察者C。C作为一个能够以超光速观察物体的第三者,他能打破距 离,速度和时间的限制,“提前”观察到此导弹是否打死了B。对于他来讲,这不是预言,这只是他看到的一个正在进行的事件而已。但对于A和B不具有超光速的 能力,C告诉他们的事情就是未来发生的事情。这正好也说明了,每个人的时间是不一样的。

由于超过了光速,C可以看到 未来,他的速度超过了距离,速度和时间对他的严格限制,受这三者的影响极端的小(并不是没有影响)。那么,他可以穿梭时空不?可以,但他无法逆向穿梭。这 点很好想通。因为他的速度是超光速,所以他的时间就会一直是向前的而不是向后的。我们的正常速度都是向前走的,他超过了我们的速度,只能说明他向前的速度 比我们快而已。要想逆时间,在我们能够理解的范围内,唯一的办法是速度为负。但这是完全不可能的。速度是不可能为负的。速度为负比起超光速,超光速就变得 完全可行了。通过这种思路,我认为,我们所处的这个空间的结构不是由距离,速度和时间所决定的,是由速度不能为负决定的。也就是说,只要我们是一直向着时 间线那唯一的一个方向走的,极限速度是可以被挑战的。未来是可以预测的,但你的过去将永远变成你的过去。

[Part 2]

在这一篇,我将讨论一个没有极限速度的世界。

今天跟同样的朋友讨论这个问题。发现了一个非常有趣的议题。

一个没有极限速度的空间结构跟我们现在所处的空间结构是完全不同的。在一个有极限速度的时空下,时间和空间是扭曲在一起密不可分的。但在没有极限速度的时空结构下,时间和空间是分离的。而且,距离和速度将不再成为可以考虑的两个概念。

我考虑到的是,由于没有了极限速度,速度这个概念就没有了。但为了方便,我们仍然要引用速度的概念来解释这个没有极限速度的世界。

假设一:

如果一个物体没有速度极限,它其实是静止不动的,而且无处不在。

分析:

现 在有一物体正围着宇宙跑,我们在它跑的轨道内设两个服务站A和B。这个时候如果有人按下暂停,我们会发现这个物体即在A也在B。神奇不?不神奇。也就是 说,他没有速度极限,所以它可以在同一个时刻下跑到两个不同的地方。正是因为这个原因,它可以在同样的时刻出现在宇宙中任何一个地方。也就是说,它无处不 在。如果它无处不在,其实它就是静止不动的。这跟我们有速度极限的世界有什么区别?区别就在于这个物体的运动模式是点对点的模式,没有距离概念。而我们的 运动模式是线条模式,所以有了长度(距离)。而正是因为它无处不在,所以它变成了一种空间状态。如果更深层次地想下去,这种空间状态会不会就是宇宙?

接上次没说完的:

通过上面那个分析,其实我发现我之前犯了个非常可笑的错误。根据最后这个例子,我其实已经把Part 2的命题推翻了。如果一个物体超过了极限速度就无处不在了,那么其实它就是静止的。如果它是静止的,那就证明它速度为0。如果速度为0,那么它就不可能是超光速的。也就是说,通过分析一个没有极限速度的世界,其实就已经证明了这个世界必然只能是一个有极限速度的世界。光速极限就成了这个世界运作的基础,没有任何速度能够超过光速。如果一旦一个物体速度超过了光速,空间结构就被打破了,但不是完全打破,只是局部打破。这也正好印证了黑洞假说。因为目前为止,只有黑洞有破坏空间的能力,而且是非常科学合理地打破。说打破也许不正确,说扭曲又过于委婉,看来语言真的是限制真理的东西。

未完待续。。。

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