为什么突破光障是可以实现的?

为什么突破光障是可以实现的?

传统理论认为,物理世界当中没有什么比光还快,也就是说,我们无法突破光障。

人类目前已经突破了音障,当物体的速度接近音速(950公里/每小时)时,将会逐渐追上自己发出的声波。

为什么突破光障是可以实现的?

突破光障可能实现的理论基础有两点:

1,假如宇宙大爆炸理论是对的,那么大爆炸本身的膨胀速度远远快于光速。

2,量子纠缠比光快。根据量子理论,如果让两个电子靠在一起,它们会一致地振动。如果将它们分开,则会出现一种我们看不见的连接,该连接将两个电子联系起来,即使它们之间可能相隔很多光年。如果摇动一个电子,则另一个电子会立即“感知”到这种振动,其速度比光速还快。

以人类目前的科学水平,要制造出能推动宇宙大爆炸那样的技术还遥不可及,因此只能从量子力学上着手。

在在量子力学里存在一种量子隧穿效应,它是太阳核聚变及其光产生背后的机制。电子等微观粒子依靠量子隧穿效应可以穿入或穿越位势垒,而无视位势垒的高度大于粒子的总能量。和没有障碍物相比,粒子穿越位势垒花费的时间更少,这意味着:如果具有足够厚的屏障,粒子可以比一侧光通过空间的跳动更快地从一侧跳到另一侧。

为什么突破光障是可以实现的?

简单来说,量子隧穿效应似乎允许粒子比光速更快的传播。

不过,这里有一个尚未解决的难题:隧穿效应衡量粒子的传播时间很难确定。在宏观尺度上,物体从A到B所需的时间只需要距离除以物体的速度就能得出,但在量子力学范畴,距离和速度不再是精确的概念。在量子理论中,粒子具有一定范围的可能位置和速度,也就是说,在粒子撞击检测器之前,它无处不在。

这使得观察者很难确定粒子先前或者观测时位于哪个位置,它究竟传播了多长时间。

科学家们现在认为,这种难题根源在于时间的特殊性质。物质具有某些特征,比如质量或位置,但它们没有可以直接测量的“内在本质时间”。我们可以说汽车在什么位置,但不能说汽车几点了。时间不是物质任何粒子拥有的内在属性。

尽管如此,科学家还是在不断进行实验,试图测量量子隧穿效应发生时粒子的运动时间。拉莫尔时钟实验一再证明,突破光障时可以实现的,只是科学家目前还无法精确测量出这种效应环境当中精确的时间。

这是一个尚未解开的谜,而非悖论。

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