咱們先分析題目的後半段隱含的問題
看到了過去的光不等於回到過去。看到過去的光不需要非得超過光速,看到過去1秒鐘的光也不需要超過光速。比如說我們看到遙遠的恆星發出的光都是幾年前的,而我們的速度並沒有相對於誰超過了光速,我們只是相對靜止於地球。再比如說太陽光到達我們地球需要8分20秒,那從計算開始,8分19秒後看到的光就是計算開始上一秒的光。還比如我們看到38萬公裡外月亮的光就是不到1.3秒前的光。
當然你如果想看到自己1秒前發出的光也好辦,你可以像在理髮店那樣坐在兩個平行的平面鏡之間,你可以從任一個平面鏡中看到你之前發出的光,只要你眼睛夠尖,你可以看到你1秒前的樣子。以上所說的各種情況,你都不是回到過去。你看到的只是過去的影像。
說這麼多是想說明一個道理:看到過去的光並不代表你回到了過去。所以題目的重點在「速度超過光速」這句話。
問題是傳遞信息和能量的速度是超不過光速的,除非是不傳遞信息的,比如說空間膨脹和量子糾纏等,它們都不傳遞信息。咱們先來看看這兩種超光速能否看到過去。
1,空間超光速膨脹問題
哈勃定律證明宇宙在加速膨脹,公式為V=H0D,其中V為星系退行速度,D為星系與觀察者之間距離,H0為哈勃常數。根據2018年7月哈勃太空望遠鏡和蓋亞任務測得的哈勃常數H0為73.52±1.62公裡/秒·百萬秒差距,一百萬秒差距等於326萬光年,這個常數的意思就是距觀察者每326萬光年,星系退行的速度就增加73公裡/秒左右。這樣當V達到光速C時,我們代入公式求得D=V/H0=C/H0≈132.9億光年,也就是說距離我們132.9億光年以外的星系及其空間以超光速在退行。這種超光速是空間的膨脹速度,不是星系的運動速度,而光是在空間的運動,這意味著當空間的膨脹速度超過光速時,我們永遠看不到超光速膨脹空間的光。當然也就看不到「上一秒」的光,這種超光速,我們是看不到光的,更別說回到過去了。
2,量子糾纏超光速問題
簡單地說,所謂量子糾纏就是幾個粒子相互作用後,各個粒子的特性已綜合成為一個整體的性質。觀測時只要確定了一個量子的自旋狀態,另一個即使相距再遠,那怕在宇宙兩端,也會瞬間被確定,其傳輸速度遠遠超過光速。實際上,量子糾纏超光速作用並沒有把任何一個量子加速至超光速,這裡根本不涉及物質的運動,量子力學是非定域化的,波函數瀰漫整個宇宙空間,宇宙作為一個全息整體,所以才能超光速糾纏。從上可看出這裡面根本不牽扯光(物質)的運動,所以也就看不到「上一秒」的光,更談不上回到過去。
上述的超光速是回不到過去的。但人就有好奇心:假如,現在假如傳遞信息和能量的速度真超過光速了,那會看到它自身上一秒發出的光麼?真的能回到了過去嗎?
速度真超光速了,按照這個思路當然能看到上一秒發出的光,前提是還「活著」。
根據狹義相對論,物體速度越快,其時間過的越慢,且越接近光速,這個效應越明顯,於是人們就想如果達到光速,時間是不是就靜止了,如果超過光速是不是時間就倒流了,就回到了過去?從狹義相對論的鐘慢效應公式也能看出:
其中△t為相對地面靜止的觀察者經歷的時間,△t′為地面觀察者測量的高速運動物體的時間,V為物體運動速度,C為光速。當V→C時,根式→0,則△t′→0;當V=C時,根式=0,則△t′=0,即當物體光速運動時,時間靜止了;當V>C時,根式為虛數,時間△t′也成為虛數。虛數預示著倒流嗎?
1,過去就過去了――時間的概念
上面的說法和算法已經超出相對論的限制和適用範圍了,純是一種意淫。實際上不論能不能超光速,時間都不可能倒流,時間是人們是為了描述宇宙演化發展抽象出來的概念,其本身沒有方向性,甚至可以認為它不存在,存在的是不斷演化的宇宙(這才是真正的時間本身),這個演化的宇宙是不可逆的。宇宙存在的只是現在,對於過去留下的只是影像而不會存在過去,可現在人們竟然用我們意識裡的一個概念來主宰宇宙的變化規律,希望看到時間的逆轉回到過去,豈不是本末倒置?
2,這些不是真正地回到過去
你可以探知過去和未來的信息,你也可以構造過去的「現實」和多宇宙理論,但這些都不是回到過去。不管是科幻影視作品,還是人們的美好願望,甚至一些理論中理解的回到過去是通過超光速後,人原封不動(包括身體、年齡和思想)地回到過去。
原封不動帶著自行車穿越回唐朝了
這些都不是真正的回到過去,因為在他們回到「過去」的過程和回到「過去」以後,這個人的時間是一直向前流逝的,時間箭頭並沒有逆轉,他的「時間線」一直沒斷,他在時間上根本沒有回到過去。
3,真正地回到過去是不可能發生的
真正的回到過去是時間真的倒流,人的身體、年齡、思想,甚至周圍環境都要回到過去,這意味著眼前的一切要全部消失,而在「過去」的某一點重新組合出現(而這是不可能的,再說這樣什麼也改變不了的回到過去有什麼意義?)。這還意味著宇宙對於這個人來說崩塌了,這個人已經脫離時空,不以時空方式存在了,又怎麼會回到「過去」?
這是為什麼呢?因為是他超光速造成的,宇宙用這種方式來警告和阻止任何的超光速行為,即使達到光速也不行。
綜上,速度是不可能超過光速的,因而也看不到超過光速更回不到過去,因為他脫離時空了。