光速是宇宙的極限,但如果人類能突破它的束縛,會發生什麼事?
科幻作品常描繪光速旅行,但現實中人體能否承受如此高速?會有什麼後果?
首先,假設人能達到光速(299,792,458 公尺/秒),這不是現實,但讓我們暫時放開想像。以
恆定高速度移動本身並無問題,人類無法感知恆定速度,所以你可能都不會察覺自己這麼快
地移動。
最大的挑戰在於加速,也就是達到那個速度的過程。過大的加速度會讓人受傷,甚至致命。
內華達大學拉斯維加斯分校物理學教授Michael Pravica 說:“高加速度下,血液很難泵到身
體末端。”
大多數人在短時間內能承受4 到6 個g 的加速度(相當於地球重力的4 到6 倍)。隨著g 力增
大,血液從腳向頭部循環的能力會受到限制。當血液開始淤積,你會昏厥,如果加速度不
減弱或停止,最終你會因為身體缺乏血液輸送氧氣而死亡。
戰鬥機飛行員和其他經歷高g 力的人學會了防止昏厥的技術,例如緊繃四肢肌肉,他們使用
特製服裝可以短時間承受高達9 個g 的加速度。但根據Omni 計算器的g 力計算器,如果你
像《星際大戰》電影中那樣幾秒鐘內加速到光速,超過6,000 個g 的力量會把你壓成「人體
薄餅」。
如果想更安全地加速到光速,例如以2 個g 加速,假設直線移動且沒有空氣阻力,則需要超
過五個月的時間。以自由落體加速度(1 個g) 加速,則需要11 個多月。
遺憾的是,達到如此高的速度實際上是不可能的。 Pravica 說:“考慮到你有有限的質量,
你就無法達到光速。”
他說,愛因斯坦的狹義相對論表明,隨著物體質量接近光速,其質量會開始增加,接近光速
時會急劇上升。如果物體能達到光速,它的質量就會變得無限大,維持這種速度需要無限的
能量。
不過,人類確實讓一些「東西」達到了非常快的速度,如果你能把亞原子粒子稱為「東西」
的話。 Pravica 說,粒子加速器可以使像電子這樣的粒子達到超過99.9% 的光速。但讓一個
電子如此快速移動與以同樣的速度發射一個人有很大區別,後者需要極其龐大的能量,即使
不違反物理定律,也是極不可能的。
Pravica 說,如果你能接近光速移動,就會體驗到相對論對時間的效應。對你來說,時間會
比以日常速度移動的人流逝得更慢,儘管你自己的時間體驗不會改變。他說,如果你能觀察
以「正常」速度移動的人,他們似乎會慢動作移動。
從某種意義上說,我們可以接近光速移動。我們的星球和宇宙中的所有東西都在不斷移動。
地球圍繞著太陽旋轉,甚至我們的銀河係也在運動。有可能,如果我們以非常快的速度遠離
一個星系,而那個星係也遠離我們,那麼相對於那個星系,我們就會接近光速移動。甚至有
可能我們已經這樣做了。
“這就是愛因斯坦所展示的,”Pravica 說,“一切都是相對的。”