曲速反物质引擎能达到多高的速度是唯一一种超越光速的方法吗?

摘要:大家好,我是写的了文章,获得过大奖,走遍五湖四海,阅尽万卷书海的老朱是也。谢谢邀请,这个问题很有问的很有想象力,根据爱因斯坦的相对论理论,无论何种质量的物体速度...

大家好,我是写的了文章,获得过大奖,走遍五湖四海,阅尽万卷书海的老朱是也。

谢谢邀请,这个问题很有问的很有想象力,根据爱因斯坦的相对论理论,无论何种质量的物体速度都不可能达到光速,超越光速就更别提了,不过还是有人超越光速的概念抱有期待,毕竟根据爱因斯坦的相对论,速度越快,时间相对的就会越慢,如果能超光速飞翔,是不是意味着时间能够倒流呢,显然是不现实的,理论上也是行不通的。

但是根据物理上的定律并没有完全限制“超光速”,只是另外一种形式的“超光速”,比如说“虫洞”和“曲速引擎”的概念,大自然并没有次拗不过根本上反对它们的存在,如果说能够利用“曲速引擎”或者“虫洞”的原理以远超光速的速度到达宇宙遥远的某处,这时候回过头来再看地球,是否可以看到曾经的地球呢?

比如说,你能在很短的时间到达1000光年之外的某颗行星,那么你是否能看到1000千年的地球呢?

如果按照理论上讲,你确实能够看到,光速是30万公里每秒,我们此刻看到的太阳光是8分钟前太阳照射出来的,那么如果你在离1000光年以外的星球要看到地球的光,地球就需要1000年才能照射到你那边。

但是事实上并不那么容易,因为光在运行的过程中,会受到各种天体,星云,宇宙射线的影响,波长会产生不同的边变化,所以你在1000光年以外看到的地球光线已经不是原来的光线了。

这还只是理论上你能看到地球上的光线,实际上你几乎不可能看到发射出来的地球光线,因为太阳的光线已经掩盖了地球所有的光线,这也就是为什么科学家难以发现地外行星的原因,现在科学家发现一种凌日效应,就是通过观测行星经过恒星前面时,恒星光线强度的微弱变化来寻找行星的,因为行星经过恒星前面时会遮挡住恒星的一部分光线,导致恒星亮度的微弱变暗!即使是这样也不容易发现,因为这种亮度变化实在太小了!所以题主说的这个理论在科学上是行不通的。

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如果我们可以超越光速,能够飞的足够快,在外太空会不会看到秦始皇登基?

理论上没有任何问题,当然我们假设题主的超越光速可以实现,那么剩下就只有一个问题,我们得首先来看看秦始皇登基是什么时候,要不然都不知道在哪个位置能看到嬴政登基了...

秦朝是在公元前221年,那么就是Y=221+年,秦始皇登基的光线已经跑到2239光年外了,所以题主您的设备必须要瞬间到达2239光年外,更好加个1光年,等一下没事,万一错过了又要跑一次!

当然在这个位置上您甚至连太阳的光都需要望远镜才能看到,是否有地球是不可能看出来的,可能要让您失望了,但理论上秦始皇登基漫反射的光子会落入你的眼底,至于你是否能感受到那就是另一回事情了!

所以纯理论性讨论,可以负责任的告诉题主,是完全没有问题的!


如果飞的足够快,超过光速,是不是就可以看到地球上以前发生的事情了?我想,肯定很多人都觉得可以看到。

原因是你只要飞得超过光速,赶在地球反射的光前面,你就可以看到过去的地球。就像你现在看到的太阳是8分钟前的太阳(太阳的光线到达地球需要八分钟时间),晚上看到的星空却是几十上百亿年前的星空。

但是,我们在飞的足够远时,可以看到秦始皇登基吗?可以看到他统一中国的壮举吗?貌似理论上是可行的:

秦始皇已经距今有2200年历史,当时照在秦始皇身上的光线已经飞出去2200光年了,只要你现在瞬间出现在距离地球2200光年前的地方,你就可以接受到当时的光子,就可以看到秦始皇了(不考虑光线的遮挡)。

愿望是美好的,可是现实却不是这样。即便你出现在距地球2200光年的地方,即便你接受到了秦始皇那个时代的光子,你也看不清楚地球上的样子!就像让你看月亮,你看到的仅仅是一个足球大小的圆球,月球上面的物体,你根本看不清楚。除非你使用光学望远镜,但是光学望远镜看远处太小的物体也看不清楚。原因如下:

根据光学望远镜的特性,科学家得出了光学望远镜的分辨率公式:

其中d是望远镜物镜的直径。a是远处观测物体上两个点对望远镜的张角。好了,为了看清2200光年外地球上面的人,只是需要分辨物体的精度是1m。这样,对应的张角就是a=360/(2**2200*c*π),则d=140*2*c*π/360=米,大约是115万千米。而地球直径才约1.3万千米,相当于88个地球大小,0.8个太阳大小。

所以,要想看清楚地球上的一个人,至少要建造一个大小是太阳的望远镜才行。这显然有点不可能。

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那么这个问题就好回答啦

你甚至可以看到人类起源

你眼中看到的光是过去的光

有那么一些回答者真有意思

动不动就是你不可能超过光速

这些难道题主会不知道吗


可能性还是有的。。问题是你怎么才能超光速呢?又如何接收发射出去的光?为何光又成为影像能精确表达出你想要的东西?然后,地球本身不发光,靠的是太阳光的反射发光。这反射的光你如何确定就把发生的事物给记录下来呢?好吧,还有什么问题我想不出来了,如果你能解决这些问题,我就让你看秦始皇登基!


说太多废话就没意思了,不用飞到外太空看地球,我们换个 *** 。从地球上往外看怎么样?先看最近的天体——月球。请问你看清月球的小山长什么样的了吗。就算用最强的望远镜。目前也是做不到的。更不必说跑到几千光年外看地球了。


单独从光速方面来说,理论上是可以的。因为秦始皇反射太阳光,你超过太阳光的速度去追赶,会赶上,并观看。这仅仅是理论。然而现实则不可能,即便你的速度真超过了光速,也是不可能实现的。原因是,秦始皇登基活动反射的光,并非是集束发射一成不变的,这个反射光首先会发散,就像手电筒照射在夜空一样,光束越来越远就越来越粗,越来越暗。另外,反射的光会被空气中灰尘反射一部分,会被云层反射一部分,会被大气层反射一部分,流逝到太空中,被其他行星、彗星、流星雨、恒星等吸收反射一部分。除此之外,地球还是自转的,倘若他登基典礼用了1个小时,那么秦始皇典礼之一秒开始到第3600秒结束,所反射的光将会形成15度角的扇形放射出去。所以加上各种吸收和反射因素,秦始皇登基所反射的光,早已经淹没在地球大气和太空中。


首先你要知道地球是围太阳转的,地球也是自转的,整个太阳系围银河系转,银河系围啥转没弄清。过去了几千年后你知道光射到那个方向去了,不知道!如果两千年前绑个长绳子就好了,我们就可以顺藤摸瓜,骂驶飞船向那条光线方向飞去,不会飞到反方向傻等地球之光的到来。

飞的越远光线越弱,只有太阳光才能传的非常遥远,地球光无法传的遥远,光经过长途拨涉损耗很大,只能看到蒙笼的地球,和云雾撩绕的大气层。


超越光速后,时间可能倒流,超越得越快,时间倒流得越快,所以,你可以回到过去,问题是,这个宇宙自诞生起就把不能超越光速作为更高规则,在它内部,你是没可能打破这个规则的,打破了就意味着,你可以改变甚至控制这个宇宙,所以,至今没有超越光速或达到光速的物质。如果需要看到2200年前地球的影像,可以使用空间大挪移,比如虫洞,或空间折叠离去,跑到2200光年外的空间去截取从地球出发的光子,那么就有那么点可能,而且分辨率必须很高,估计镜头要有星球那么大吧,没计算,因为从地球观测几光年在的行星都是看不清的,只能通过光谱和凌日现象去分析,地表看不清的,就别说几千光年之外了


飞的超越光速按目前理论(如果光速真的就不能被超越)是不可能的,那么只剩利用类似虫洞的方式瞬间跨越个2000多光年,基于这点,如果我们有能力利用虫洞,那么我们的天文望远技术肯定发展的同样牛逼了,不能用现有的眼光来评判2000多光年是否能像家门口一样看的清楚,看得到的概率还是很大的!而且,那时我们对四维空间的理解和实体应用或许已经成熟,可能就不是远远的看这么简单了,现场参与也未可知

《星际迷航》真的是一档科学节目呢,还是一大堆满是 " 呀,奇才 " 这类毫无意义的幻想?人们能像最初的《星际迷航:原初》及其后续作品中一样,真的做到剧中所出现过的那些事情吗?或是那仅仅是现实中无法存在的高科技幻想?现实世界真能发展成那个有着无穷可能的世界一样吗,让人们乘坐豪华、庞大的星舰跨星系旅行,并以平等的姿态去会见那些迷人的外星物种?

1976 年,NASA 的第一架航天飞机 " 企业号 " 驶出 Palmdale 组装工厂,并接受 NASA 官方与《星际迷航》剧组的联合迎接。图中从左至右为:NASA 局长 James D. Fletcher 博士、" 老骨 " 麦考伊博士的扮演者德福雷斯特 · 凯利、乔治 · 竹井(苏鲁先生)、詹姆斯 · 杜汉(主工程师蒙哥马利 · " 斯考迪 " · 斯科特)、妮雪儿 · 尼柯斯(乌胡拉中尉)、伦纳德 · 尼莫伊(斯波克)、《星际迷航》缔造者吉恩 · 罗登贝瑞、众议员 Don Fuqua 以及沃尔特 · 凯尼格(帕夫 · 切科夫)。

该剧最初的制作人吉恩 · 罗登贝瑞与后来的编剧们从我们已知的科学开始,并用它来填充这一有着各种神奇发明的技术框架,以此来支撑那些我们所喜欢的动作娱乐故事。罗登贝瑞对基本的天文学有所了解。他清楚,如果星舰飞得比光速慢的话,抵达最近的恒星都需要数十载的时间,那对于一部每周只有一小时的剧来说就实在太无聊了。于是他把 " 曲速引擎 " 加入剧中——该引擎通过扭曲爱因斯坦所构思出的时空连续体来驱动飞船。使用曲速引擎的飞船可在几小时或几天内就抵达一颗遥远的恒星,这样的故事将会契合人类的经典冒险,而不必再等上一生的时间来讲接下来的故事。罗登贝瑞打算让星系像现实中一样,跟我们相距遥远,进而想象出人类具备了触及他们的力量时的情形。为此,罗登贝瑞和其他编剧设计出了像传送器、医学射线以及全息舱这样的魔法,但把它们设定成科技设备,由未来人类进程中的工程师所打造出来的强力工具。他们展示给我们关于未来可能的愿景,这正是《星际迷航》一直能如此受欢迎的原因之一。

剧的编剧并非真正的科学家,有时他们难免会弄错一些科学细节。举例来说,《星际迷航:下一代》中有一集,克洛夏医生与拉福吉先生被迫将他们所处船舱的空气排空,以此来扑灭舱内的火情。医生倒是不忘提醒拉福吉屏好气以在真空中尽可能长地维持住意识,直至舱内空气重新恢复。但正如深水潜水员所熟知的,在如此剧烈地减压期间屏住呼吸所导致的肺部破裂,极有可能杀死任何如此去做的人。肺部是无法承受这么大气压差的,因而只有不屏住呼吸的那些人才有可能存活下来。

我还能说出许多类似的其他错误。(因为)我是一个物理学家,我的很多同事都看《星际迷航》。他们中的一些人会去想象某些假设出来的、完全符合科学的科幻剧,并因某些特定剧集中的科学错误或不可能事件而攻击《星际迷航》。这是不公平的。他们观看莎士比亚作品的时候就不曾抱怨,尽管他的喜剧更不可能通过如此严格的相同测试。精确的科学很少能给足构建一部剧所必需的兴奋感及精彩表演。《星际迷航》的剧集大体上都写得相当聪明,且相比其他任何科幻剧都更忠实于科学。《星际迷航》以其先进的科学与工程学,吸引并激励了一代又一代的观众;而它差不多还是唯一正面描写科学家与工程师的剧集,并且是作为榜样来描写的。所以我们还是原谅该剧史诗般的冒险中的极个别疏忽吧。

所以,《星际迷航》的哪些细节说明一个对科学有兴趣的人径可乐在其中,而不必非再配上吉他?又有哪些细节恰当地标出了那些挑剔的批评家们?其实,剧中所提到的许多像 Wolf 359 这样的恒星系统都是真实存在的。尽管一般的编剧只会将它们编造出来了事。还有一些双星及太阳耀斑的漂亮的特效图片也是极其精准且极具教育意义的。最棒的精确描述与最糟的科学失误在该剧中都能找出来,这一状况早已是贯穿所有剧集的一个常态。以下所列的是《星际迷航》中的标准细,大体是以科学上不可信度递增的顺序来排的。

如同星际迷航中的通讯器一样,如今的手机早已无处不在了,甚至都泛滥到一种烦人的程度,所有的用户都痴迷于搜集和交换各自的手机锁拍摄出来的照片或视频。想一想初期《星际迷航》中的登陆小组还只能给出口头报告,远不能像今天的人们一样发回照片或视频。

今天的电脑能提供电子游戏给我们娱乐,而电影特效赫然更比最初《星际迷航》中的要精彩得多。电脑还能用来从数据库中搜索有关美国的数据,并挖掘数据用以找出罪犯与恐怖分子。而探测器上的移动电脑还可以帮我们探索火星或更远的深空。如今的电脑有能力为我们渲染出粗糙的 " 全息舱 " 式虚拟现实,还让我们得以使用对建筑业和制造业都有着重大影响的计算机辅助设计。而超级计算机们还有着针对天气和气候进行建模的先进艺术。

因而在 400 年后的《星际迷航:下一代》的时间设定下,实现《星际迷航》中电脑的功能其实是相当合理的。(但有趣的一点是,《星际迷航》的创作者们并没有预见到互联网的出现,他们依旧专注于那种大型、孤立的计算机。)

这是《星际迷航》中最好的科学细节之一。物质与反物质的湮灭反应几乎必定是一艘星舰所能拥有的最为有效的强大能源,它在剧中的描述方式也还算正确——反物质(冻结状态的反氢)是通过磁场来处理的,决不允许通过普通物质去接触,否则就会爆炸!这是多么真实的物理学。只要我们不去理会有关双锂晶体的内容……抱歉,那部分确实是虚构出来的。

微观质量的反物质最近已被创造出来,正被大力研究以推动物理知识的进步。但目前还无法生产出大量的反物质用作燃料或发电。

这是基于核聚变的火箭引擎。我们尚未发展出这项技术——冲量引擎遥遥领先于我们当前的化学燃料火箭——但它确实属于真实、可行的未来工程技术之列。

有些《星际迷航》剧集还提到过离子引擎。最近几十年,俄罗斯、美国、欧洲与日本的航天器已经在用离子推进器了,亦即霍尔效应推进器。这是目前已实用化的火箭技术中最为经济的一种,业已有能力把探测器送到我们太阳系的小行星或彗星上。

机器人领域的一个重要研究机构是美国人工智能协会。在几年前的一次控制论会议上,协会主席被问及他技术领域的终极目标是什么。他的回答是 "Data 少校 "。创造出《星际迷航》的 Data 将是控制论领域一个历史性的壮举,其能否被做出来一直计算机科学上一个很大的争议。把一台具备自我意识的电脑放进一个人形的躯体内也许是可能的,让他们相信自己能够友好地同我们人类及人类的局限性共同生活或许也是有可能的。尽管这要远远超出我们当前的电脑技术,但也许不是绝无可能的。

顺便提一句,Data 的 " 正电子 " 大脑电路是源自艾萨克 · 阿西莫夫为他小说中的机器人所虚构出来的电路。我们的医生可以用正电子来给我们的大脑或其他器官成像,但没有理由相信用正电子来做人工大脑会相当合适。因为正电子是反物质!阿西莫夫博士不过是编造出这个听起来高端的道具来支撑他的小说,他从未预计到人们会实实在在地去使用该术语。

如今各种各样的玩具机器人和远程控制机器都已经出现。但人工大脑依旧遥遥无期。因为人类大脑中的思想被编码和传输的具体方式,仍旧只是一些粗浅的理解,正是这一点阻碍了真正的心灵感应技术被开发出来。不过,一些简单的脑机接口命令已能进行传输,使得残疾或瘫痪的人们可通过某些意念来控制假肢或机器。而更为复杂的脑机接口已在开发中。

NASA 的开普勒望远镜以及其他的天文研究项目已经发现了 3300 多颗行星,另有近 2500 颗候选目标有待观测确认。正如《星际迷航》的创造者们所相信的,我们银河系中的行星常见的。有明显的迹象表明,银河系中有着很多适合生命存在的星球。尽管搜索仍在继续,但尚未出现得到确认的来自宇宙其他地方的智慧文明的无线电或可见光信号。

我们对生物化学的理解有了一定的基础,现在大多数的科学家也都认为其他恒星系统的生命存在也是有可能的。因为地球生态圈的碳基生命中的化学元素在整个宇宙中是很常见的,银河系中向我们这样的生命体也有可能数量众多。我们可以去想象各种各样的智慧生物,有着任意数目的胳膊、腿、眼睛或是触须——也有可能远比我们聪明。似乎像《星际迷航》中那么常见的人形外星种族是值得怀疑的,但我们必定要让该剧在演员们所能演出来的外形上做出一些让步。像斯波克这样半人 / 半外星人的混合体真能存在吗?看起来是极不可能,但我们的科学家已经用 DNA 重组技术实现了种间杂交。斯波克的存在并非完全超出了生物化学上的现实,但绝对处于这一现实的边缘。

我们有振动传感器、声纳、雷达、激光测距、各种各样光的波长检测器以及高能粒子探测器,还有比重计。我们还能用磁场或放射探测仪来对固体物品的内部进行简单的三维成像,比如人体。但《星际迷航》中的传感器和三录仪则有着很大的不同,且更多地展现为那些我们所没有的绘图设备。但通过想象力的延伸,三录仪的祖先可能正是我们今天所用的核磁共振成像设备。当检测太空中的遥远物体时," 进取号 " 的传感器必须使用更为先进(且虚构)的 " 子空间场 ",因为船员们不可能有时间等到信号以光的速度抵达目标再折返回来。剧中并非所有的传感器都是真实可行的。

而在地球上,LIGO 天文台已经探测到引力波的存在,使得科学家们得以研究十多亿年前遥远星系碰撞成黑洞的直接观测证据。引力波的证据证实了阿尔伯特 · 爱因斯坦的重力理论(广义相对论)。这是当前现代技术领域最为厉害的传感器。

偏导护盾、牵引光束与人工重力

我们知道如何用电磁场来偏转带电物体,而保护宇航员免受宇宙射线辐射的概念也来自于此。这是我们唯一所知的类似于 " 进取号 " 的强力护盾的物理方法。我们还能造出有着一定吸引力的大型磁铁,使用正确的电路来控制磁力的强度,我们可以把一些金属类型的物体拖出空间。但通过投射到某物上的光束来把它吸走就纯粹是想象了。

人工重力是为 " 进取号 " 的船员提供他们所体验的正常重力环境。特别设计的磁场可实现一个类似的、效果要弱一点的功能,但那将严重破坏星舰上的金属设备。尝试搜索一下 " 悬浮蛙 " 的工作原理,你就知道这不是一个可行的、安全的重力替代品。

粗糙的隐身设备如今已被开发出来了,但它们是由难以携带的超材料层所组成,只能在有限的颜色范围内隐藏微小物体的可见度。(超材料是由具备某种奇异光学特性的微电子阵列构成,不同于玻璃中常见的光学反射或折射。)新型的超材料无疑将提供出新的奇异效果,但它们似乎还是无法提供出全面的隐身能力。

数十年前,数学家们在空间的连续性上发现了子空间的概念,科幻作家们就立刻占用这一术语来为它们的星际旅行需求服务,并以此来构思出一种能在空间、时间中迅速抵达其他点或其他 " 宇宙 " 的先进技术。这一概念如今也被用于物理学中,用在我们的时空有着 11 维或更高维度的理论之中——空间的三个维度、时间维度,再加上 7 个或更多 " 蜷缩 " 在亚原子尺度的维度,以便于解释物理学中基本力的秘密。但《星际迷航》中所用的 " 子空间 " 则与此无关,仅仅是让信号能像最快的超光速飞船一样传播而编造出来的概念。它只是在剧集设定内便于星际舰队之间传递信息的一个便宜概念,背后不存在什么真正的物理学。

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