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比光速还快是可能的吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-07-05 09:41:01

我希望不是这样。

我的推理很奇怪,但很有说服力:如果人类的速度超过光速,那就证明了自由意志并不存在。那个发现会使我伤心。

这种逻辑在我最近出版的《时间物理学》中有详细的描述。我用一个我发明的悖论来解释它,叫做“速子谋杀”。(这是我在加州大学伯克利分校教授相对论时发明的一个悖论。)这是我书中描述超光速子谋杀的部分:

——节选自《现在:时间的物理学

超光速粒子谋杀

奇怪的相对论结果是,事件的顺序可以在不同的参考系中翻转,这将我们带入现实的一个新的方面:因果关系和自由意志的深层问题。这些问题可以通过超光速子谋杀的故事戏剧化。

速子是一种假想的粒子,它的速度比光速还快。值得注意的是,相对论并没有阻止粒子以如此快的速度运动。它只说无质量的粒子必须以光速运动,而具有真正静止质量的粒子不能以光速运动(因为伽马因子是无限的,它们将拥有无限的能量)。方程本身并没有禁止超光速旅行…

然而,尽管发现超速子的好处多多,我多年前就决定不再费心寻找超速子了。我的理智接近于宗教。我相信我有自由意志,超光速的存在会违背我的信念。让我解释一下。

想象玛丽站在离约翰40英尺的地方。她有一把超光速枪,可以发射速度为4c的超光速子弹,是光速的四倍。她的火灾。光以每纳秒1英尺(十亿分之一秒)的速度运动,所以她的速子以每纳秒4英尺的速度运动。在短短10纳秒内,超光速子子弹就进入了约翰的心脏,杀死了他。假设他马上就死了。

玛丽受到审判。她没有否认我刚才所描述的任何事实,但她坚持不寻常地改变地点。她说,她有权在她选择的任何参考框架下进行辩论。法官知道这些都是有效的,所以他允许她继续。她选择了一个以半光速运动的坐标系,12。5 c,由于这个坐标系的运动速度比光速慢,根据相对论,它是一个有效的参考系。

在地球画面中,两个事件(开火,击中心脏)间隔+10纳秒。正如我在附录1中所展示的,在一个以12。5 c移动的参考系中描述的相同的两个事件的时间间隔为-15.5纳秒。负号表示这两件事发生的顺序相反。在玛丽开枪之前,子弹进入了受害者的心脏!玛丽有完美的不在场证明。她扣动扳机时,约翰已经死了。你不能谋杀一个死人。她希望能逃脱责罚。

超光速子谋杀的例子是基于同样的相对论原理,这一原理导致了双子星悖论和“谷仓里的极”悖论的混淆。如果两个事件在空间上充分分离,而在时间上又没有太大的不同,那么就会有事件顺序颠倒的框架。这样遥远的事件被称为“类太空”。两个发生在彼此附近但在时间上分离的事件被称为“类时”。“类空间事件的顺序取决于参照系;时间类事件的顺序则不然。

…请参阅[我的新书的附录1],了解详细的计算。超光速子谋杀可能吗?如果它有如此荒谬的含义,那么在这种框架下的分析怎么可能有效呢?这是否意味着超子不存在,还是意味着相对论毫无意义?如果真的发现了超子呢?…

速子谋杀悖论的一个可能的解决方法是,在这个有速子枪的世界里,玛丽没有自由意志。虽然她在约翰死后扣动了扳机,但她别无选择,因为没有自由意志,选择是虚幻的。她所有的行为都来自于外界的影响和力量。约翰死了,因为玛丽必然会扣动扳机;物理的不可避免性创造了枪击和死亡的结合场景,而它们发生的顺序无关紧要。如果世界由因果物理方程所支配,就没有矛盾。只有当你认为人们有自由意志,如果你相信玛丽可以决定不开枪时,这个场景才会出现问题。如果物理定律成立,那么她只会做各种力和影响使她做的事情。

——节选自《现在:时间的物理学》

所以,如果任何正常的物体,比如你,可以跑得比光速还快,那就意味着自由意志不存在。我认为意识到自由意志对物理学有实际的影响是值得注意的,而且我们可以描述一个可以推翻它的发现。我不认为这个惊人的事实在我的书出版之前就已经出版了。
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