小時候,咱們看著超人電影,發現他能比子彈飛得還快,簡直驚呆了!想像一下,超人追趕著一顆炮彈,伸出胳膊,披風在身後飄啊飄,那畫面太酷炫了!要是他用炮彈一半的速度飛,那炮彈不就以一半的速度遠離他了嘛。
要是超人真比炮彈快,那他肯定能追上。加油啊超人!抓住那顆炮彈!說白了,超人這空中絕技,完全符合牛頓大佬對空間和時間的看法:物體在空間的位置和速度,相對於一個絕對靜止的參照系,都是可以測量的。
20世紀初,科學家們都覺得牛頓這套理論沒毛病。結果半路殺出個愛因斯坦,直接顛覆了這一切。1905年,愛因斯坦發表了狹義相對論,提出了一個炸裂的想法:壓根就沒有啥絕對的參照系,所有東西,包括時間,都是相對的!他的理論有兩大核心:首先,所有勻速運動的參照系,都遵循相同的物理定律;其次,光速,大約每秒30萬公里,是絕對的,不會因為觀察者的運動或光源的變化而改變。按照愛因斯坦的說法,就算超人用一半光速追光,光也會以同樣的速度離開他。
這些概念看似簡單,但細思極恐!其中最牛的一個,就是愛因斯坦那個著名的方程式:E=mc2,E是能量,m是品質,c是光速。這個方程式告訴我們,品質和能量其實是同一種東西,可以相互轉化。所以,物體運動產生的能量會增加它的品質。簡單來說,跑得越快,體重就越重!當然,這只有在物體速度非常快的時候才明顯。比如,如果一個物體以10%的光速運動,它的品質只比靜止時增加了0.5%。但如果它以90%的光速運動,品質就會翻倍!
當物體接近光速時,質量會瘋狂飆升,如果想達到光速,品質會變得無限大,需要無限大的能量才能推動它。所以,任何物體都不可能超過光速。
假設你可以接近光速飛行,會發生什麼? 你會體驗到一些奇妙的現象。其中一個就是“時間膨脹”,簡單來說就是,當你速度接近光速時,時間會變慢。如果你坐上90%光速的火箭,你的時間會慢一半。火箭上過了10分鐘,地球上可能已經過了20分鐘!
你還會看到一些奇特的景象,比如“像差效應”,你的視野會縮成一個狹長的“隧道”,因為所有光線,包括你身後的,看起來都像是從前方射來的。
當然,想要超過光速,你需要比現在的火箭技術更先進、更牛的技術才行。也許,那個穿著藍色緊身衣、披著紅色斗篷的超人,並沒有我們想像的那麼遙不可及!