而以97%光速运动的物体,长度会收缩到四分之一,时间也会慢到四分之一。
这分别对应γ=2和γ=4的情况,用这个数值思考会更简单。
在这张表格里,我按β值选出了对应的γ。随着γ增大,时间变慢得越来越厉害,达到该速度所需的能量也急剧上升。
你可以看到,你永远无法真正达到β=1,也就是光速,除非γ是无穷大——这意味着任何有静质量的物体,要达到光速都需要无穷大的能量。
而要把任何有静质量的物体加速到**超光速**,当然需要比无穷大更多的能量——这基本是个无意义的概念。
当然,如果某个物体一开始就以超光速运动,比如我们说的快子,它们就不需要无穷大的能量来达到这个速度。
就像光子不需要无穷大的能量就能以光速运动一样,因为它们没有静质量。
这就是**虚质量**发挥作用的地方。如果你代入一个大于1的β值,比如1.41,那么β??=2,1??2=??1。
现在我们又遇到问题了,因为负数的平方根没有实数解。
这就是勒内·笛卡尔提出“虚数”的原因——我思故我在。我们把i定义为虚数单位,i乘以自身等于??1。
希望你已经对此有所了解,因为我不想花时间再详细讲解。
不过现在一切都通顺了。你可能不知道1/i等于??i,所以当我们得到1/i时,可以直接替换成??i,
这样就得到了负虚数γ和负虚数质量。我们通常不在意那个负号,也很少提及,以免和**负质量**混淆——
我们讲到阿尔库维耶雷曲速引擎和稳定虫洞时,会大量讨论负质量。所以我们一般只说**虚质量**。
虚数总让人觉得别扭,尤其是在物理学里——和数学不同,物理本该只研究现实。
但虚数在物理学中出现得非常频繁,甚至三角学里也有,只是我们通常把它藏起来了。
而且虚质量并不只存在于快子这种如今不太受关注的假想粒子中。
快子场、希格斯玻色子也会用到虚质量。我们在宇宙学里还会用到**虚时间**。
从概念上讲,解释快子如何让时间倒流最简单的方法是:
想想看,速度越接近光速,时间越慢;达到光速时,时间静止;而**超过光