超光速

✍ dations ◷ 2025-07-22 14:45:44 #超光速,科幻

超光速(英语:Faster-Than-Light, FTL或称Superluminal)是一种速度比光速还快的概念,源自于相对论中对于定域物体不可能超过真空中光速的推论限制,光速成为许多场合下速率的上限值。在此之前的牛顿力学并未对超光速的速度作出限制。而在相对论中,运动速度和物体的其它性质,如质量甚至它所在参考系的时间流易等,密切相关,速度低于(真空中)光速的物体如果要加速达到光速,其质量会增长到无穷大因而需要无穷大的能量,而且它所感受到的时间流甚至会停止(如果超过光速则可能会出现“时间倒流”),所以理论上来说达到或超过光速是不可能的(至于光子,那是因为它在真空中永远处于光速,而不是从低于光速增加到光速)。但也因此使得物理学家(以及普通大众)对于一些疑似超光速的物理现象特别感兴趣。相对论出现后,超光速的意义出现在两个领域,一个是物理上的(包括理论物理和实验物理)以及天文学观测方面,另一个是科幻方面,将相关条目条列如下:

距离地球最近的恒星系是半人马座α星(南门二),有4.2光年之遥,以光速来回对地球上的观察者而言就要花上8.4年,更何况是次光速的航天器。而科幻的舞台上很多是发生在比这距离更遥远的星系间故事,按照相对论,这些故事理应不会发生。科幻理论中常有方法或设定允许航天器回避相对论限制,航行于广阔太空的星际之间,而又不天马行空地明显违反物理学。星际间讯息传递也有相似的情况。此外,若观察者以超光速去追过去的影像,会看到影像倒带的现象。

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