光速,对人类和科学而言,似乎是一道不可逾越的障碍。
伟大的科学思想在恒定的光速面前显得一筹莫展,无计可施。科学对于光速的无奈主要缘于以下原因。
首先,科学通过观察和计算设定光速为每秒30万公里,这是人类所知的速度的极限,在科学的范畴里,再没有比光的速度更快的事物了。
天文学家告诉我们,几乎可以肯定,在太阳系中,除了地球之外,不存在任何有智慧的生命。而且,在宇宙中,恒星之间距离遥远,动辄几千几万光年,即使太阳系中离我们地球最近的恒星大约也有4光年左右的距离。也就是说,即使我们人类以光速飞行,要到达最近的恒星起码也要花上4年时间。
假设我们登上一艘宇宙飞船,以接近光速飞往10光年以外的一颗恒星。从地球的参照系看来,这次旅行将持续10年。然而对于这次旅行中的乘客而言,根据爱因斯坦的相对论,当我们以接近光速旅行的时候,我们旅程的长度缩短了。因此这个旅行只用了不到10年的时间就可以完成。并且飞船飞行的速度越接近光速,相对于地球和恒星的之间的长度收缩也就越多。(我们也可以从时间膨胀的角度来考虑这个问题,从而得出类似的结论)。这当然是一种非常美妙的想法,当我们真的准备去实施的时候,却发现我们根本无法获得以接近光的速度飞行的能量。
我们前面介绍过物质的能量与γ参数成比例,这是相对论中的一个简单的计算公式。通过这个公式我们同时还知道,当物体的运动速度等于光速时,γ参数将变成无穷大。因此,为了让我们的飞船能够加速到光速,我们将需要无穷大的能量。这显然是不可能的。
其次,我们已经知道超光速在物理学中是不可能的。非但如此,我们还发现任何有质量的物体都不可能以光的速度运动。事实上,凡是没有质量的物质必须以光速运动。人类所知的唯一没有质量的物质便是光(光子),也就是说,如果我们想以光的速度运动,我们首先必须将自己转换成光能。
正是由于人类无法获得比光更快的交通手段,所以人类无法在银河系中自由地旅行和游荡,并与宇宙中其它文明相遇……我们人类似乎命中注定只能是宇宙中一个智慧生命的孤儿。 |