要打破光速壁垒存在些问题。相对论告诉们,飞船速度越接近光速,用以对它加速火箭功率就必须越来越大。对此们已有实验证据,但不是空间飞船经验,而是在诸如费米实验室或者欧洲核子研究中心粒子加速器中基本粒子经验。们可以把粒子加速到光速99.99%,但是不管们注入多少功率,也不能把它们加速到超过光速壁垒。空间飞船情形也是类似:不管火箭有多大功率,也不可能加速到光速以上。
这样看来
?
快速恒星际或星系际旅行是个密切相关问题,也是科学幻想作家所关心。根据相对论,没有东西比光运动得更快。因此,如果们向们最近邻恒星α-半人马座——发送空间飞船,由于它大约在4光年那远,所以们预料至少要8年才能等到旅行者们回来报告他们发现。如果要去银河系中心探险,至少要10万年才能返回。相对论确实给们些宽慰。这就是在第二章提及双生子佯谬。
因为时间不存在惟标准,而每位观察者都拥有他自己时间。这种时间是用他携带时钟来测量,这样航程对于空间旅行者比对于留在地球上人显得更短暂是可能。但是,这对于那些只老几岁回程空间旅行者,并没有什值得高兴,因为他发现留在地球上亲友们已经死去几千年。这样,科学幻想作家为使人们对他们故事有兴趣,必须设想有朝日们能运动得比光还快。大部分这些作家似乎未意识到是,如果你能运动得比光还快,则相对论意味着,你能向时间过去运动,正如以下五行打油诗所描写那样:
有位年轻小姐名怀特,
她能行走得比光还快。
她以相对性方式,
在当天刚刚出发,
却已在前晚到达。
关键在于相对论认为不存在让所有观察者同意惟时间测量。相反地,每位观察者各有自己时间测量。如果枚火箭能以低于光速度从事件A(譬如2012年奥林匹克竞赛100米决赛)至事件B(譬如α-半人马座议会第100,004届会议开幕式),那根据所有观察者时间,他们都同意事件A发生于事件B之先。然而,假定飞船必须以超过光速度才能把竞赛消息送到议会,那以不同速度运动观察者关于事件A和事件B何为前何为后就众说纷纭。按照位相对于地球静止观察者,议会开幕也许是在竞赛之后。这样,这位观察者会认为,如果他不理光速限制话,该飞船能及时地从A赶到B。然而,在α-半人马座上以接近光速在离开地球方向飞行观察者就会觉得事件B,也就是议会开幕,先于事件A,也就是百米决赛发生。相对论告诉们。对于以不同速度运动观察者,物理定律是完全相同。
这已被实验很好地检验过。人们认为,即使用更高级理论去取代相对论,它仍然会被作为个特性而保留下来。这样,如果超光速旅行是可能,运动观察者会说,就有可能从事件B,也就是议会开幕式,赶到事件A,也就是百米竞赛。如果他运动得更快些,他甚至还来得及在赛事之前赶回,并在得知谁是赢家情形下放下赌金。
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