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天文科普：“超光速”存在嗎？
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“超光速”存在嗎？
在經典物理中，判斷任何物體的運動狀態，都需要選定一個參照物。對於同樣的運動物體，假如選取的參照物不同，得到的結果就不一樣。
按照這個思路，我們可以推測光速並沒有絕對值。假如一束光向你照過來，初始速度為C，當你以速度V向著光源的方向運動時，那麽以你為參照物，光速就會變成C+V；而當你朝背著光源的方向運動時，你眼中的光速就應該是C-V。
如果情況是這樣的話，那麽就不存在“超光速”的問題了。
然而1886年，美國物理學家阿爾伯特·麥克爾遜和愛德華·莫雷進行了物理學史上赫赫有名的“MM實驗”，有了一個驚人的發現：在地球朝著不同方向運動時，檢測到的光速竟然沒有絲毫變化。這意味著，經典物理學的推測完全錯誤，不管你是在朝著光源運動，還是在向垂直於光源的方向運動，或者在背著光源運動，你看到的光速絲毫不會發生變化，都保持著恒定的速度C。
後來愛因斯坦用“狹義相對論”解釋了這一現象。愛因斯坦說，高速運動物體的時間流速會變慢，自身的長度會縮小，正是因為時間和空間存在這樣的彈性，才導致不管你在哪裏、從哪個方向見到的光，它在真空中的傳播速度都是大約每秒30萬公裏，從來不會發生變化。
但相對論有這樣一個前提：真空中的光速C是一個絕對量，是一切物體運動速度的極限，也是一切實在的物理作用傳遞速度的極限。愛因斯坦說，世界上不存在“超光速”的運動物體和信息傳輸，這是相對論的基石。
然而“超光速” 真的不存在嗎？
相對論的這個前提，現在已經被量子論中的“EPR實驗”推翻了。“EPR實驗”是1935年愛因斯坦與兩位同事發表的一個旨在推翻量子論“哥本哈根解釋”的思維實驗。愛因斯坦指出，假如哥本哈根解釋是對的，那麽分裂的兩個小粒子之間即使相隔幾十億光年，也必定會存在某種即時聯動，但相對論規定了任何信息的傳輸都不可能超過光速，宇宙中不存在超距作用的因果關係，所以小粒子之間超越光速的即時聯動是根本不可能的，哥本哈根解釋肯定有問題。
1982年，法國物理學家阿萊恩·阿斯派克特帶領一個小組做了這個實驗。它的結果意義是如此的重大，以至於被一些人稱為“上帝的裁決”。實驗結果竟然是愛因斯坦輸了，事實證明分開的小粒子之間確實保持著一種微妙而神奇的聯係，類似於超越時空的“心靈感應”，這種關聯有一個拗口的專業名詞叫“量子糾纏”。
“EPR實驗”表明，確實存在超光速的信息傳輸。愛因斯坦搬起石頭砸了自己的腳，他想用來否定量子論的思維實驗，最後反倒成了否定相對論的武器，這真是一個天大的幽默。
除了存在超光速的信息傳輸之外，事實上超光速的運動速度也是存在的，例如電子表麵的旋轉速度就要高於光速。
超光速確實存在，相對論還能成立嗎？
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按照這個思路，我們可以推測光速並沒有絕對值。假如一束光向你照過來，初始速度為C，當你以速度V向著光源的方向運動時，那麽以你為參照物，光速就會變成C+V；而當你朝背著光源的方向運動時，你眼中的光速就應該是C-V。
如果情況是這樣的話，那麽就不存在“超光速”的問題了。
然而1886年，美國物理學家阿爾伯特·麥克爾遜和愛德華·莫雷進行了物理學史上赫赫有名的“MM實驗”，有了一個驚人的發現：在地球朝著不同方向運動時，檢測到的光速竟然沒有絲毫變化。這意味著，經典物理學的推測完全錯誤，不管你是在朝著光源運動，還是在向垂直於光源的方向運動，或者在背著光源運動，你看到的光速絲毫不會發生變化，都保持著恒定的速度C。
後來愛因斯坦用“狹義相對論”解釋了這一現象。愛因斯坦說，高速運動物體的時間流速會變慢，自身的長度會縮小，正是因為時間和空間存在這樣的彈性，才導致不管你在哪裏、從哪個方向見到的光，它在真空中的傳播速度都是大約每秒30萬公裏，從來不會發生變化。
但相對論有這樣一個前提：真空中的光速C是一個絕對量，是一切物體運動速度的極限，也是一切實在的物理作用傳遞速度的極限。愛因斯坦說，世界上不存在“超光速”的運動物體和信息傳輸，這是相對論的基石。
然而“超光速” 真的不存在嗎？
相對論的這個前提，現在已經被量子論中的“EPR實驗”推翻了。“EPR實驗”是1935年愛因斯坦與兩位同事發表的一個旨在推翻量子論“哥本哈根解釋”的思維實驗。愛因斯坦指出，假如哥本哈根解釋是對的，那麽分裂的兩個小粒子之間即使相隔幾十億光年，也必定會存在某種即時聯動，但相對論規定了任何信息的傳輸都不可能超過光速，宇宙中不存在超距作用的因果關係，所以小粒子之間超越光速的即時聯動是根本不可能的，哥本哈根解釋肯定有問題。
1982年，法國物理學家阿萊恩·阿斯派克特帶領一個小組做了這個實驗。它的結果意義是如此的重大，以至於被一些人稱為“上帝的裁決”。實驗結果竟然是愛因斯坦輸了，事實證明分開的小粒子之間確實保持著一種微妙而神奇的聯係，類似於超越時空的“心靈感應”，這種關聯有一個拗口的專業名詞叫“量子糾纏”。
“EPR實驗”表明，確實存在超光速的信息傳輸。愛因斯坦搬起石頭砸了自己的腳，他想用來否定量子論的思維實驗，最後反倒成了否定相對論的武器，這真是一個天大的幽默。
除了存在超光速的信息傳輸之外，事實上超光速的運動速度也是存在的，例如電子表麵的旋轉速度就要高於光速。
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