第二十章 超越光速
第二十章超越光速
當那顆燃燒著黑色火焰的球體墜落在地時，那個銀色巨人——諾亞奧特曼轉過身對著那顆球體說道：“將黑暗毀滅吧！”
隨後，諾亞閃電轟擊在那顆燃燒著黑色火焰的球體上，“轟——”的一聲，球體發生巨大爆炸。
諾亞朝著希克拉繼續說道：“這個宇宙的光，就由你來守護吧！讓這個宇宙的未來在你的守護下傳承到永恒！”
“好好利用我賜予你的力量吧！”
諾亞剛說完，全身就分解成一顆顆金色的光粒子，融入獅子之瞳的紅色寶石之中。
另一個宇宙，光之國的宇宙警備隊本部大廳裏，雷歐奧特曼正在踱來踱去思考著什麽。
“雷歐，有什麽事嗎？賽羅的訓練完成了嗎？”佐菲從空中降落下來說道。
“賽羅的訓練還沒有結束，依舊在k76行星上進行著。”雷歐麵露焦急的說道，“實不相瞞，我的變身工具——獅子之瞳其實是一對的，都是宇宙中第一縷光——諾亞奧特曼所留下來的。如今，我自己的這一個感應到另一個出現在與我們宇宙相連的空間通道的另一端，我想去調查一番。”
佐菲聽了之後，沉思了一下，說道：“雷歐你去吧。光之國這邊你不必操心！”
“那我就走了！”雷歐說道，就飛離了宇宙警備隊本部。
與此同時，希克拉呆呆地看著格利澤436b行星的天空許久。他想的是，這一切難道真的這麽巧合與順利嗎？
德科拉斯號，量子通訊器發出通訊消息，“隊長，是麥肯博士的通訊。”劉宇接聽之後說道。
“隊長，你們的行程已經過去了一個月！”麥肯博士的聲音從通訊器裏傳了出來。
“什麽，一個月，這麽說來的話，我們在被那道光幕襲擊之中所產生的時空進程，已經過去了一個月？”劉鎮聽到後吃驚的說道。
麥肯博士沒有理會劉鎮的吃驚，繼續說道：“隊長，時空領域的研究已經完成，同時也完成了超光速的實驗，等你們回來後，劉宇會將報告書詳細講解給你們聽的。”劉宇聽了之後，苦笑一聲。
lfw全體包括希克拉在內，在格利澤436b行星上休整了幾天，同時希克拉整理了一下此次探查的結果，確認了右手中指所莫名其妙佩戴上的戒指就是獅子之瞳，也確認了，德科拉斯號時間靜止的那一瞬間實際上已經過去了一個月。
十個地球日後，lfw回到地球。
又過去了三天，lfw全體集中到總部基地司令室內聽劉宇講解超光速。
“當超越光速的那一瞬間，時間將會倒流，這是一眾很普遍的認知。”劉宇說道，“理論上，會進入與之相平行時空進程的平行宇宙。”
“而在相對論中，運動速度和物體的其它性質，如質量甚至它所在參考係的時間流逝等，密切相關，速度低於（真空中）光速的物體如果要加速達到光速，其質量會增長到無窮大因而需要無窮大的能量，而且它所感受到的時間流逝甚至會停止（如果超過光速則會出現“時間倒流”，但注意，是“感受”而已），所以理論上來說達到或超過光速是不可能的（至於光子，那是因為它們本身質量為零）。但也因此使得物理學家（以及普通大眾）對於一些“看似”超光速的物理現象特別感興趣。但是在介質中，物體的運動速度超過介質中的光速則是可能的。因為光速在介質中會下降。這種情況下會產生一些特別的現象。假使物體帶電，則會發出藍色光為主的切連科夫輻射。有可能這個理論被突破，超光速的傳播還是有可能的，如果真是這樣，時間倒流這些理論就會被修改。”
“在相對論中“世界線”是一個重要概念，我們可以借助“世界線”來給“超光速”下一個明確定義。
什麽是“世界線”？我們知道，一切物體都是由粒子構成的，如果我們能夠描述粒子在任何時刻的位置，我們就描述了物體的全部“曆史”。想象一個由空間的三維加上時間的一維共同構成的四維空間。由於一個粒子在任何時刻隻能處於一個特定的位置，它的全部“曆史”在這個四維空間中是一條連續的曲線，這就是“世界線”。一個物體的世界線是構成它的所有粒子的世界線的集合。
不光粒子的曆史可以構成世界線，一些人為定義的“東西”的曆史也可以構成世界線，比如說影子和光斑。影子可以用其邊界上的點來定義。這些點並不是真正的粒子，但它們的位置可以移動，因此它們的“曆史”也構成世界線。
四維時空中的一個點表示的是一個“事件”，即三個空間坐標加上一個時間坐標。任何兩個“事件”之間可以定義時空距離，它是兩個事件之間的空間距離的平方減去其時間間隔與光速的乘積的平方再開根號。狹義相對論證明了這種時空距離與坐標係無關，因此是有物理意義的。
時空距離可分三類：類時距離：空間間隔小於時間間隔與光速的乘積類光距離；類光距離：空間間隔等於時間間隔與光速的乘積；類空距離：空間間隔大於時間間隔與光速的乘積
下麵我們需要引入“局部”的概念。一條光滑曲線，“局部”地看，非常類似一條直線。類似的，四維時空在局部是平直的，世界線在局部是類似直線的，也就是說，可以用勻速運動來描述，這個速度就是粒子的瞬時速度。
光子的世界線上，局部地看，相鄰事件之間的距離都是類光的。在這個意義上，我們可以把光子的世界線說成是類光的。
任何以低於光速的速度運動的粒子的世界線，局部的看，相鄰事件之間的距離都是類時的。在這個意義上，我們可以把這種世界線說成是類時的。
而以超光速運動的粒子或人為定義的“點”，它的世界線是類空的。這裏說世界線是類空的，是指局部地看，相鄰事件的時空距離是類空的。
因為有可能存在彎曲的時空，有可能存在這樣的世界線：局部地看，相鄰事件的距離都是類時的，粒子並沒有超光速運動；但是存在相距很遠的兩個事件，其時空距離是類空的。這種情況算不算超光速呢？
這個問題的意義在於說明既可以定義局部的“超光速”，也可以定義全局的“超光速”。即使局部的超光速不可能，也不排除全局超光速的可能性。全局超光速也是值得討論的。
總而言之，“超光速”可以通過類空的世界線來定義，這種定義的好處是排除了兩個物體之間相對於第三觀察者以“超光速”運動的情況。
下麵來考慮一下什麽是我們想超光速傳送的“東西”，主要目的是排除“影子”和“光斑”之類沒用的東西。粒子、能量、電荷、自旋、信息是我們想傳送的。有一個問題是：我們怎麽知道傳送的東西還是原來的東西？這個問題比較好辦，對於一個粒子，我們觀察它的世界線，如果世界線是連續的，而且沒有其他粒子從這個粒子分離出來，我們就大體可以認為這個粒子還是原來那個粒子。
顯然，傳送整個物體從技術上來講要比傳送信息困難得多。現在我們已經可以毫無困難地以光速傳遞信息。從本質上講，我們隻是做到了把信息放到光子的時間序列上去和從光子的時間序列中重新得到人可讀的信息，而光子的速度自然就是光速。
類似地，假如快子（tyns，理論上預言的超光速粒子）真的存在的話，我們隻需要發現一種能夠控製其產生和發射方向的技術，就可以實現超光速通信。
極其可能的是，傳送不同的粒子所需要的代價是極其不同的，更經濟的辦法是采用複製技術。假如我們能夠得到關於一個物體的全部信息，並且我們掌握了從這些信息複製原物體的技術，那麽超光速通信與超光速旅行是等價的。
科幻小說早就有這個想法了，稱之為遠距離傳真(teleprt）。簡單的說，就是象傳真一樣把人在那邊複製一份，然後把這邊的原件銷毀，就相當於把人傳過去了。當然問題是象人這種有意識的複雜物體能否複製。”
“e=^2/sqrt(1－v^2/^2)
上述公式是靜止質量為的粒子以速度v運動時所具有的能量。
很顯然，速度越高能量越大。因此要使粒子加速必須要對它做功，做的功等於粒子能量的增加。
注意當v趨近於時，能量趨於無窮大，因此以通常加速的方式使粒子達到光速是不可能的，更不用說超光速了。
但是這並沒有排除以其他方式使粒子超光速的可能性。
粒子可以衰變成其他粒子，包括以光速運動的光子（光子的靜止質量為零，因此雖以光速運動，其能量也可以是有限值，上述公式對光子無效）。衰變過程的細節無法用經典物理學來描述，因此我們無法否定通過衰變產生超光速粒子的可能性（?）。”
“當今物理學通過虛質量轉換器，將物體的質量轉化為虛質量，那麽就不需要無窮大的能量的同時，也可以進行超光束旅行！”
“時空隨著超越光速而發生改變，相對論裏提到了時間倒流的概念，給定一個四維空間，坐標係內兩點的距離為0，在歐幾裏得空間中，距離為0的兩點重合，但在四維空間中普遍認為有一個時間軸，即這兩點在空間上重合，但仍有時間距離，即在同一點的兩個不同的時間，這時坐標係內會形成一個類似圓錐的新的空間，俗稱"光錐"，即兩點在空間上重合的點在時間上可以進行光傳遞，如果我們在"光錐"內，就稱為"類時"，反之則為"類空"，時光機就是構造一個閉合類時曲線，實現在時間軸上的反向傳遞，理論上是存在的，但根據計算，此時各個坐標都為無理數，即存在強烈的時空振蕩，造成時空不穩定，無法完成傳輸，所以不能實現。不過現在，通過反重力裝置即可解決。”
“按照愛因斯坦那個著名的能量質量關係式e=2，穿越時間隧道回去完全是可能的。1905年，愛因斯坦在“狹義相對論”中這樣解釋一個“奇異”世界：我們所處的宇宙可以看成是一個四維時空，隨著物體運動的速度增快，時間流程將會變慢，空間尺度將會縮短。1915年，愛因斯坦進一步提出他的引力理論，叫作“廣義相對論”。同樣在這個“奇異”世界中，在大質量物體（即強大的引力場）作用之下，時空結構會發生彎曲，時間流程也會變慢。四維時間可以像三維空間一樣發生彎曲。1974年在美國杜蘭大學的提普勒（frnkjtipler）就曾做過計算，一個質量很大、無限長的圓柱體，若沿著軸心以接近光速自轉，便可讓航天員造訪他自己的過去；同樣的，這也是拖著光線繞著軸，以封閉曲線運動。1991年，美國普林斯頓大學的戈特（rirdgtt）則預測，宇宙弦（宇宙學家認為這種結構是在宇宙大爆炸初期形成）可以造成相似的結果。科學家們研究發現：當宇宙飛船經過重力場時，把重力場的拉力轉換成推力，宇宙飛船在那段時間內，便可以以光速甚至超光速飛行。美國航空航天局（n）的專家們已經創立了“時空場共振理論”，這是以愛因斯坦和德國物理學家海森堡的“統一場論”為基礎建立的。其要旨是：借助電磁、重力、光速和時空共同演變的伸縮性，瞬間跨越時光。但是，就算真能超光速，狹義相對論也提到物體運動速度越快、長度變得越短，越趨近光速、越為顯著，此為“羅倫茲收縮”；而“廣義相對論”也提到，趨近光速會受到強大潮汐重力場的作用。當到達光速時，換作是人的話，恐怕早已不成人形了，不用說超光速了。”
“這些問題，依據現在的技術的話，通過蟲洞即可得到完美解決。在廣義相對論發表後不久，1935年愛因斯坦就在理論上發現了“蟲洞”－－也就是由兩個相連的“黑洞”所構成的時空結構中的“豁口”的存在－－一條貫穿空間和時間的隧道。也就是說，隻要能夠建造一個穩定的蟲洞，就可以跨越時間和空間。數學家把這種情形稱作“多連通空間”（ltiplynedspe）。但理論家一直未搞清，蟲洞僅允許光線通過？抑或飛船也能穿行？到了1988年，美國加州理工學院的桑恩和摩立斯終於得出了結論：蟲洞的兩端皆可出入，並非像黑洞那樣是一種單向通道，隻進不出；再者，旅行者在蟲洞內僅受到一般的拉力，不像在黑洞中。並且，該大學柏克萊分校的吉普·索恩（kiptrne）教授還提出：光找到這樣一個“蟲洞”還不夠，還必須使它的開口時間足夠長，這樣才能讓人有足夠的時間鑽入它。因為根據量子理論，這個蟲洞在強力的作用之下，將於瞬間關閉。有一種假設是利用開斯米效應（siireffet）等量子方式向“蟲洞”裏灌輸反物質（tne），這樣就可以延長蟲洞開啟的時間。並且，同樣利用反物質將其“扯大”，鑽出一條長度約為一光年的“時間隧道”。這樣一條“時間隧道”，便是由“現在”通往“過去”的“快捷方式”。這需要融合愛因斯坦的“廣義相對論”和量子力學理論，創造出一個全新的量子引力論。著名的洛斯阿拉莫斯國家實驗室（lslsntinllb）的科學家已在如何利用蟲洞方麵進行開拓。他們對反物質有了更深的研究：一直以來，這種奇怪的反物質隻存在於理論之中，而今他們已成功地證明，反物質也存在於我們的現實世界之中。並且得出結論：蟲洞的超強（引）力場，也一樣可以通過反物質來中和。（“正物質”和“反物質”有一很有意思的差別，前者擁有“正質量”，能產生能量，後者具有“負質量”，卻可以吸去周圍的能量。）而實際建造一個蟲洞要分3步：第一步，尋找或建立一個蟲洞，開辟一個隧道用來連接太空中兩個不同的區域。第二步，使蟲洞穩定下來。由量子產生的負能量，蟲洞便允許信號和物體安全地穿越它。負能量會抵製蟲洞變為密度無窮大或接近無窮大。換句話說，它阻止了蟲洞演變成黑洞。第三步是牽引蟲洞。一艘具有高度先進技術的宇宙飛船將蟲洞的入口互相分離開。如果兩個埠都放置在空間中合適的地方，那麽時間差將保持恒定狀態。假設這一差值是10年，一名宇航員從一個方向穿越蟲洞，他將跳到10年後的未來，反之，宇航員若是從另一方向穿越蟲洞，他將往回跳10年”
“總之，超光速是實現時空變換的前提！”劉宇頓了頓又說道，“麥肯博士已經將時間逆流機製作完成，由於空間的限製和理論的不完善，而無法進行空間變換，隻能進行同一地點的時間旅行。”
“不如，我們去三千萬年前吧，也許我們會見到圓穀公司所創造的迪迦奧特曼呢！”千葉百慧子打斷劉宇的講話說道。請看下一章《逆流時間，讓時光回到三千萬年前》