人类快将实现时光旅行？高能粒子试验已证实“相对论”

相对论的“钟慢尺缩效应”需要在极高的运动速度才能明显的显示出来，而这对宏观物体来说实在是太难了，但微观粒子在被加速器加速的实验情况下则比较容易证实这个理论。

16岁的爱因斯坦就已在思考这个问题：假如我能追着一束光跑，我将会看到什么现象呢？按牛顿力学，光线看上去是静止的，这就意味着光在运动者的眼中就是一速静止的波。但波怎么可能会是静止的呢？所以问题出在哪里呢？10年之后爱因斯坦终于明白了这个问题，那就是：任何人看到的光都是光速，所以没有人能追得上光。于是“光速恒定原理”就诞生了！此后，爱因斯坦提出了著名的“狭义相对论”。它涉及了“钟慢尺缩效应”和“光速恒定原理”。

“钟慢尺缩效应”是一种全新的时空概念，一直以来，无论是哲学家还是科学家们，历尽艰辛、绞尽脑汁都没有弄清楚什么是时间，什么是空间。但爱因斯坦却用非常简洁而精辟的论述将之解释了：可以用尺来测量的就是空间，可以用钟来测量的就是时间。但在一个高速运动的系统中，尺会变短，钟会变慢。那么就意味着空间的收缩和时间的膨胀。

相对论指出不同的参考系时间和空间有所不同。结果发现时间会随着运动而变慢。也可以理解为：运动的钟要比静止的钟走得更慢，而且，运动速度越快，钟走得越慢，速度达到光速时，时间就停顿了。但是人们却一直没有机会去验证这个理论！

直到人们发现了介子，介子是由夸克与反夸克组成的，它在自然界中不能稳定的存在。甚至只有几微秒就会消失（衰变为其它粒子），所以介子就像一个小小的时钟。那么把高速运动的介子和静止的介子相比较就会得出钟慢了多少的结论。目前在欧洲的核子研究中心得到了实验验证，实验发现介子的运动速度越快，介子存在的寿命就越长。如以0.91c运动的π介子寿命增长了2.4倍，结果与相对论的理论计算一致！同时也验证了长度收缩效应。

“光速恒定原理”是指对于静止质量非零的物体，其质量将随运动速度的增加而增大。如果速度接近光速，质量就会接近于无穷大。所以有质量的物体其实只能无限接近光速而不能达到光速。美国斯坦福大学附近的直线电子加速器出在也验证了这个效应。当电子被加速到0.98c时，质量增加了5倍，而当加速到0.99c时，质量增加了4万倍。这样的实验已经试过很多了。现代高能粒子试验每天都在考验相对论的原理，目前为止，相对论也成功的经受了考验。

由此可见，相对论的原理被逐步证实。那么随着科学的高速发展，尤其是量子力学的发展，量子信息技术的发展和量子计算机的出现，将使科学能一日千里的飞速发展。或许人类很快便能实现时光旅行！但超光速真的有可能实现吗？人类真的能发明超光速的飞行器吗？

狭义相对论明确指出一切静止质量不为零的物体其运动速度不能超过光速。光速是宇宙的极限速度，那么要实验超光速理论上是不可能的。但认真研究爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论又有意外的发现，超光速也有可能实现。

首先，一个静止质量不为零的物体，在接近光速运动时，其运动质量会趋向于无穷大。根据广义相对论，质量能产生空间弯曲，一般情况下我们看不到空间弯曲现象，正是因为质量没有达到足够大，没有让空间弯曲到让我们觉察的地步。何况人类已观察到水星运动轨迹的空间弯曲效应，这也广义相对论最为成功的例证，那么高速运动的物体，由于运动而使物体的质量增大，越接近光速，质量就越大，那么它周围的空间就会弯曲得越厉害。假如人类的时光穿梭飞船是在弯曲的空间中接近光速作直线运动。如果我们把弯曲的空间展开，从静止状态观察，飞船所走的路程就会大于弯曲空间的路程。所以飞船的运动速度实际已是超光速。由此证明，假如相对论能最终被科学证实，那么理论上人类是能够现时光穿梭旅行的，那么或许人们就能回到过去或提前去到未来！

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