参考消息网2月20日报道据美国趣味科学网站2月15日报道,在科幻小说中,人们经常能够找到以光速移动的方法。但你可能会问,我们的身体能承受这么快的速度吗?它会发生什么?
首先,我们假设人类有可能以光速移动,即每秒约为299792458米——尽管这肯定是不可能的。人以非常快的恒定速度移动本身没有问题。人类感受不到恒定速度,因此我们甚至不一定会觉察到自己移动得那么快。
最大的挑战将是加速——即实际上达到那个速度。过大的加速力会伤害甚至杀死我们。美国内华达大学拉斯维加斯分校物理学教授迈克尔·普拉维察说,在高加速度下,“人的血液将很难输送到四肢末端”。
大多数人能在短时间内承受4到6倍的重力加速度(g)。随着加速度的增加,人体将血液从脚循环到头部的能力将会受限。随着血液开始淤积,人会昏厥,如果加速度不减弱或停止,最终人会因为身体缺乏血液输送氧气而死亡。
战斗机飞行员和其他经受高水平加速度的人员会学习防止昏厥的技巧,例如绷紧四肢肌肉,而且他们会使用特殊的套装来短时间承受高达9g的加速度。但根据重力计算器,如果你在几秒钟内加速到光速(就像在《星球大战》电影中那样),超过6000g的力量撞击会迅速把你压成一块“人体煎饼”。
如果你想更安全地加速到光速(例如,以2g的加速度),假设直线移动并且没有空气阻力,那么需要5个多月的时间才能加速到光速。如果以1倍重力加速度(1g)来加速,则需要11个月以上。
遗憾的是,达到如此高的速度实际上是不可能的。普拉维察说:“鉴于你的质量有限,你不可能以光速移动。”
普拉维察说,爱因斯坦的狭义相对论表明,一个有质量的物体越接近光速,物体的质量将会无限增大。如果一个物体能够达到光速,它将变得无限大,并且需要无限的能量来维持这种速度。
不过,人类确实已经让一些东西达到了非常非常快的速度——如果可以将亚原子粒子称为“东西”的话。普拉维察说,粒子加速器可以使电子等粒子达到光速的99.9%以上。但让一个电子如此快速移动和以同样的速度发射一个人之间有很大的区别,后者需要极大的能量,即使不违背物理定律,也是极不可能的。
普拉维察说,如果你能以接近光速移动,你将会体验到相对论中的时间效应。对你来说,时间会比那些以更日常的速度移动的人流逝得更慢,尽管你自己的时间体验不会改变。普拉维察说,如果你观察以“正常”速度移动的人,在你眼中他们看起来就会像是以慢动作移动。
从某种意义上说,我们可以以接近光速移动。我们的星球和宇宙中的一切都在不断地运动。地球一边自转,一边围绕太阳公转,甚至我们的银河系也在运动。如果我们非常快地远离一个星系——而那个星系也在远离我们——那么相对于那个星系,我们可能正在以接近光速移动。甚至有可能我们已经这样做了。
普拉维察说:“这就是爱因斯坦所展示的。一切都是相对的。”(编译/张琳)