→ aitt: 因为黑洞连光都能吸收..突破黑洞必是超光速
如果要用超光速来做时空穿越,
近代电影跟科普作品里的超光速time machine常犯的一个谬误就是:
[有加速度, 就一定要用广义相对论.]
事实上, 并非有加速度的状况, 就一定要用广义相对论不可
https://en.wikipedia.org/wiki/Minkowski_space
用到Minkowski, 就可以简单解释时空穿越的互动性,
以解释超光速适不适合做时间机器的机制.
狭义相对论, 告诉我们时间和空间不是绝对, 而是相对:
当一台车, 沿着x, 以等速度v前进,
相对于车不动的的惯性座标系(x',t')和原本的座标系(x,t)间,
时和空, 存在下列转换关系:
x'=(x-vt)/(1-v^2)^0.5, t'=(t-vx)/(1-v^2)^0.5
这转换, 其实很像是二维的变换, 先做个简单的背景认识:
[座标, 是定义平面上的位置]
实际上, 一张图, 无论有没有定义出位置, 一张图就是一张图.
想当然, 在二维世界, 一条线的长度, 并不会因为把X轴旋转九十度一次而有所改变，
又想当然, 三维也是同样，一个物体的长式不会因为座标轴的旋转而改变的.
http://imgur.com/c26tRf7
时间跟空间, 也有这般的转换关系,
只是不同的是, 现在的等式关系为:
(Δx)^2-(Δt)^2=constant
把这等式表示在图案上, 以图案表达invariant(系统上不做任何改变的物理量):
http://imgur.com/mbFpomu
可看出, x(非x')向t轴做反向的旋转运动.
这时候x跟t, 形成一个特殊的空间,
这在物理上就称为Minkowski space.
==============作为前提的数学式到此================
接下来检查Minkowski space中时空的关系:
在静止坐标系, 假设,
地面上一个发讯者送出有节奏的等光速讯号, 给一个正在外太空移动的收讯者:
1. 当收讯者移动的速度<光速
是没有问题的.
http://imgur.com/Gvl7KAL
时间点较近的[1]讯号永远会比较早收到, [2]远永会晚收到.
2. 当收讯者前进的速度=光速
http://imgur.com/6kmh51c
像是发讯者时间停止了.
3. 当收讯者移动的速度>光速, 时间机器的感觉就出来了
http://imgur.com/TSNSV68
以4>3>2>1顺序所送出的讯号,
对>光速的观察者, 却以1>2>3>4的时间先后收到.
这现象= 发讯者发生的事, 对收讯者就像是在倒带影片:
越早发生的事, 收讯者越晚看到. 越晚发生的事, 他越早看到.
但是, 如果>光速的人, 他知道发生了啥而且想要通报发讯者, 他把讯息传回去:
http://imgur.com/Q6cvDvc
这时候事情早就已经发生玩了, 参与不到.
ok, 那如果收讯者想说传了也没用, 就自己超光速回到地球的发讯者身边,
会发生什么事?
http://imgur.com/LBNCkYr
他会看到发讯者的讯号为以下历程:
-1>-2>-3>-4>-3>-2>-1>0>1>2>3>4>抵达发讯者t=5
最后回到发讯者身边的时候, 依然没有办法作为时光机(没有办法回到过去).