搜狗做题网什么物质可以超过光速?
来源：学生作业帮 编辑：搜狗做题网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/27 18:57:14
什么物质可以超过光速?
试问什么物质的运动速度可以超过光速?旅行于未来和过去可能实现么?
试问什么物质的运动速度可以超过光速?旅行于未来和过去可能实现么?
快子：一种假设的亚原子粒子,其速度总是超过光速.至今快子的存在还没有得到实验证实.
快子的性质
据理论上的推测,快子具有奇异的物理性质.它的质量是虚数,它的速度将随能量的耗散而无限增加,当它的能量趋于零时,则速度趋于无穷大.快子一旦产生,就具有大于光速的速度.要使它的速度减小,必须供给它能量.如要减小到光速,则必须供给它无限大的能量才行,因此其速度不可能减小到光速或低于光速.快子的负能问题是一个复杂的问题.由于负能量的出现,将意味着任何一个物理系统,因为可能无限地释放快子而处于不稳定状态,系统将无限地增加自己的能量,从而导致永动机的出现.而且,更为使人惊异的是,即使无限地产生快子对,也不会破坏能量动量守恒定律,同时也不会改变真空中的总能量.另外,根据洛伦兹变换,快子从一个坐标系转换到另一个坐标系的过程中,可能改变时间的顺序,即时间倒流.这样一来,也许就要出现像打油诗“年青女郎名葆蕾,神行有术光难追,快子理论来指点,今日出游昨夜归”所描绘的“奇迹”.这两个困难问题虽然可以借助二次说明原理(即应该将一个具有负能量的粒子看作是先被吸收,然后再发射,这样一来,负能量与时间倒流和正能量与时间顺流的物理意义完全一样,因而变换坐标系后物理定律依然不变)来解释,但它并没有解决不变的因果律的问题.另外,快子有可能以无限大的速度传播,因而假若存在着快子,就可能瞬时传递作用信息,似乎又可能回到“超距作用”论的概念上去.不过,近10多年来,虽说在理论方面和实验方面都作了不少的工作,但至今尚未取得重大突破.要使快子理论与现代物理学理论协调起来,还需要克服相当多的困难.不过,这却有可能迫使人们跳出目前的理论框架,克服早已习惯了的观念,从而产生巨大而深远的影响.
经典快子的若干电磁性质
1.四维波数与亚光速变换一样,仍用相位不变性来定义四维波数:因此四维波数在超光速坐标变换下是虚鹰矢.
2.电荷与电荷密度我们认定物体总荷电量与坐标系无关.由于运动方向的尺度发生变化,(超光速下不是尺缩而是尺胀),电荷密度p与荷电体的三维速度有关,因而也与坐标系有关.考虑到超光速粒子(快子)的电荷与电磁场与亚光速粒子的电荷及电磁场性质应该相同,因此不论‘快子’与‘慢子’,电荷密度p的表达式应该同一.
3.电流密度对于任意惯性系,定义四维电流密度现在考虑J的变换性质.基于与讨论P时的同样理由,我们认定J,经超光速变换后其前三个分量即实际三维电流密度保持实值,第四分量保持纯虚位,这与亚光速变换相同.
快子的性质
据理论上的推测,快子具有奇异的物理性质.它的质量是虚数,它的速度将随能量的耗散而无限增加,当它的能量趋于零时,则速度趋于无穷大.快子一旦产生,就具有大于光速的速度.要使它的速度减小,必须供给它能量.如要减小到光速,则必须供给它无限大的能量才行,因此其速度不可能减小到光速或低于光速.快子的负能问题是一个复杂的问题.由于负能量的出现,将意味着任何一个物理系统,因为可能无限地释放快子而处于不稳定状态,系统将无限地增加自己的能量,从而导致永动机的出现.而且,更为使人惊异的是,即使无限地产生快子对,也不会破坏能量动量守恒定律,同时也不会改变真空中的总能量.另外,根据洛伦兹变换,快子从一个坐标系转换到另一个坐标系的过程中,可能改变时间的顺序,即时间倒流.这样一来,也许就要出现像打油诗“年青女郎名葆蕾,神行有术光难追,快子理论来指点,今日出游昨夜归”所描绘的“奇迹”.这两个困难问题虽然可以借助二次说明原理(即应该将一个具有负能量的粒子看作是先被吸收,然后再发射,这样一来,负能量与时间倒流和正能量与时间顺流的物理意义完全一样,因而变换坐标系后物理定律依然不变)来解释,但它并没有解决不变的因果律的问题.另外,快子有可能以无限大的速度传播,因而假若存在着快子,就可能瞬时传递作用信息,似乎又可能回到“超距作用”论的概念上去.不过,近10多年来,虽说在理论方面和实验方面都作了不少的工作,但至今尚未取得重大突破.要使快子理论与现代物理学理论协调起来,还需要克服相当多的困难.不过,这却有可能迫使人们跳出目前的理论框架,克服早已习惯了的观念,从而产生巨大而深远的影响.
经典快子的若干电磁性质
1.四维波数与亚光速变换一样,仍用相位不变性来定义四维波数:因此四维波数在超光速坐标变换下是虚鹰矢.
2.电荷与电荷密度我们认定物体总荷电量与坐标系无关.由于运动方向的尺度发生变化,(超光速下不是尺缩而是尺胀),电荷密度p与荷电体的三维速度有关,因而也与坐标系有关.考虑到超光速粒子(快子)的电荷与电磁场与亚光速粒子的电荷及电磁场性质应该相同,因此不论‘快子’与‘慢子’,电荷密度p的表达式应该同一.
3.电流密度对于任意惯性系,定义四维电流密度现在考虑J的变换性质.基于与讨论P时的同样理由,我们认定J,经超光速变换后其前三个分量即实际三维电流密度保持实值,第四分量保持纯虚位,这与亚光速变换相同.