超光速物体范文10篇

超光速物体范文篇1

根据爱因斯坦狭义相对论，物体的能量为：

从上式可看出，一切物体的运动速度V都不可能大于光速c（光在真空中的速度）。

如果物体的静止质量m0=0（例如光子），它的运动速度V可以达到光速c，但不可能大于光速c。

如果物体的静止质量m0≠0，为了把物体加速到光速，就需要无穷大的能量。

因此，爱因斯坦认为光速c是宇宙的极限速度。

根据量子力学的理论，在相互纠缠的微观粒子（如电子、光子等）之间，存在某种不可思议的超光速关联，如果对其中的一个粒子进行测量，另一个粒子将会瞬时“感应”到这种影响，并发生相应的变化，而无论它们相距多远。这种信息的传递是“超光速”的。

在宇宙中，既然有始终以光速运动的光子，有始终以低于光速的速度运动的粒子，为什么不会有始终以高于光速的速度运动的粒子呢？也许，宇宙中本来就存在速度始终高于光速的粒子。

现代科学认为，我们目前的宇宙，起源于大约150亿年前的一次“大爆炸”。爆炸前的“宇宙”的体积无限小，“宇宙”具有的能量E是一个有限值。根据爱因斯坦质能关系E=c2m得知，宇宙的能量E部分转换为质量，便有了质子、中子和电子，原子、分子、银河系、太阳系、地球、动植物、人类……

现代科学认为，对于爆炸前的“宇宙”，当今人类掌握的一切科学知识完全失效。因此，宇宙“大爆炸”发生那一刻，完全有可能在产生质子、中子和电子的同时，也直接产生了超光速粒子。

到目前为止，宇宙中被发现共有4种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。作用的方式是交换粒子，而粒子的运动速度则被限制在光速c之内。因此，处在光速中的光子，只能在其迎面方向上受力而减速（例如光在玻璃中的运动速度小于c），而不可能在其运动方向上受力而加速，因为以上4种基本相互作用交换的粒子，不可能从背后追上（真空中的）光子而使其加速。

如果宇宙中本来就存在第5种基本相互作用，交换的粒子是超光速的（称为超子），那么，超子就可以从背后追上（真空中的）光子，发生碰撞而使其加速。

我认为，人类发现超光速物体是迟早的事情。下面，我们在惯性参照系范围探讨超光速领域（u>c）物体运动的规律，其目的是企图发现新的时空理论、新的物理规律、新的能源使用方式。

二、超光速理论

1、超光速时空坐标变换

与爱因斯坦狭义相对论所建立的时空观，集中表现在洛仑滋变换一样，超光速时空观集中反映在从一惯性系到另一惯性系的时空坐标变换式。

爱因斯坦狭义相对论建立的两个理论基础是：“光速不变原理”和“相对性原理”，由此可求得收缩因子：

k’=1/[1-(u/c)2]1/2

进而得到新的时空坐标变换式——洛仑滋变换。

在超光速领域，假定“相对性原理”仍然适用，会不会有一个与“光速不变原理”相对应的“某种速度不变原理”呢？如果有，这个“速度”是否会代替“光速”而成为宇宙的极限速度？

假设存在这么一个“速度”，表示为V=nc(n>1)，“速度V不变原理”的数学表达式相应修改为：

x=tnc（在静止坐标系S）

x’=t’nc（在速度为u的惯性坐标系S’）

“相对性原理”的数学表达式为：

x=k(x’+ut’)

x’=k(x-ut)

由此我们可以得到:

1/k=[1-(u2/n2c2)]1/2

但是，当坐标系运动速度u接近光速c时,

1/k=[1-(1/n2)]1/2

这意味着：当运动时钟的速度u接近光速c时，运动时钟的时间并不趋于“停滞”，运动尺子的长度也并不趋于“0”。

为了保证能够与爱因斯坦狭义相对论的时空衔接，我们只能规定：n趋于无穷大！

假定存在一个“无穷大速度的不变原理”是没有任何意义的！所以，我们得到的结论是：在超光速领域，有一个与“光速不变原理”相对应的“速度V不变原理”的假定不能成立！

我们不能用推导“洛伦兹变换”那样的方法，来推导超光速范围的“时空坐标变换”，因为我们缺少一个与“光速不变原理”相对应的“已知条件”，但是，我们可以确定这种“变换”的原则——在速度“交界处”（当物体运动速度非常接近光速c时），关于最基本物理量“时间”和“空间”性质的结论，“新理论”必须与“爱因斯坦狭义相对论”具有严格的一致性，两者不能相互矛盾。

在实数范围内，满足超光速领域“时空变换”的变换因子，最简单的只有两个：K1=1/[（u/c）2-1]1/2和K2=1/[1-（c/u）2]1/2

下面，我们只讨论K1=1/[（u/c）2-1]1/2的情况

为此，我们假定：惯性坐标系S''''相对于固定在地球上静止的坐标系S，以速度u(u>c)沿x轴方向运动，x''''与x在同一轴上，且t=0时，O''''与O重合(如下图)：

设超光速范围(u>c)的坐标变换为：

x=k(x’+ut’)

y=y’,z=z’……(1)

根据“相对性原理”，坐标逆变换为：

x’=k(x-ut)

y’=y,z’=z……(2)

由（1）得到：△x=k(△x’+u△t’)，

在运动坐标系S’的某一时刻（△t’=0），测量物体的长度△x’，

则△x’=△x/k……(3)

根据（1）、（2）得到时间变换为：

t=k{t’-x’[(1/k2)-1]/u}……(4)

时间逆变换为：

t’=k{t+x[(1/k2)-1]/u}……(5)

如果在静止坐标系S观测某个时钟发生的时间间隔为△t，在运动惯性坐标系S’观测这个静止于S’的时钟发生的时间间隔为△t’，则：△t=k{△t’-△x’[(1/k2)-1]/u}

由于是由S’系内静止时钟(在S’系中没有移动)所记录的，对于这个钟而言显然有△x’=0，所以和之间的关系可更简单地表示为：

△t’=△t/k.……(6)

其中，

k=1/[（u/c）2-1]1/2……(7)

以上(1)-（7）式称为谭强变换。

2、运动尺度和运动时钟

A）当尺子和时钟的运动速度c1，结果是：

1）△x’=△x/k，△x’<△x，即运动的尺子缩短。

运动尺子的速度越快（u越大），u/c越大，k越小，尺子缩短的程度越小。

当尺子的运动速度大到u=21/2C时，k=1，尺子不再缩短，其长度与在静止于地球的坐标系测量到的长度一模一样。

运动尺子的速度越慢（u越小），u/c越小，k越大，尺子缩短的程度越大。

当尺子速度慢到非常接近光速时(u≈c)，1/k趋于0，运动的尺子几乎没有长度（△x’≈0）。

运动的尺子缩短这种效应，是时空的基本属性引起的,与物体内部结构无关。

2）△t’=△t/k,因为k>1，所以△t’<△t，即运动的时钟变慢。

时钟运动的速度越快（u越大），u/c越大，k越小，时钟慢的程度越小。

当时钟的运动速度大到u=21/2c时，k=1，时钟不再变慢，其情况与在静止于地球坐标系观测到的时钟一模一样。

当时钟运动的速度慢到非常接近光速时(u≈c)，1/k趋于0，运动时钟的时间几乎“停滞”（△t’≈0）。

与运动的尺子缩短一样，这种效应是时空的基本属性引起的,与钟的具体结构无关。

B)当尺子和时钟的运动速度u>21/2C时，k<1，(1/k)>1,结果是：

1）△x’=△x/k,△x’>△x，即运动的尺子伸长。

运动尺子的速度越快（u越大），u/c越大，1/k越大，伸长得越厉害.

当尺子速度（u）无穷大时，1/k趋于无穷大，运动尺子的长度也趋于无穷长。

2）△t’=△t/k,因为k<1，(1/k)>1,所以△t’>△t，即运动的时钟变快。

时钟运动的速度越大（u越大），u/c越大，1/k越大，时钟走得越快。

当时钟运动的速度（u）无穷大时，1/k趋于无穷大，运动时钟的运行时间也无穷快。由此可知，从生物的寿命角度考虑，太空飞行的速度并不是越大越好。无人驾驶飞行器的速度则是越大越好，它可以迅速抵达目的地，在寿命问题上也无后顾之忧。

这种效应是时空的基本属性引起的，与钟的具体结构无关。

当局限于匀速直线运动时，运动时钟的快慢和运动尺子的伸缩效应都是相对效应。都是运动着的物质相互之间的时空关系的反映，并不是主观感觉的产物。

在静止坐标系看到运动时钟变慢了，在运动坐标系看到固定在静止坐标系的时钟也是运动的，因而静止时钟也变慢了。

同样，在静止坐标系看到运动尺子变短了，在运动坐标系看到固定在静止坐标系的尺子也是运动的，因而静止尺子也变短了。

在有加速运动的情形下，运动时钟的快慢和运动尺子的伸缩效应都具有绝对效应。

这些现象在实际中是可以观测到的。

例如，μ子静止时的平均寿命为2.197X10-6秒，实验使μ子在磁场中作高速圆周运动，发现其平均寿命变为26.69X10-6秒,寿命延缓了12倍多，与狭义相对论的理论值相符。

这一结果，从另一侧面反映：物体的运动有绝对的一面。

因为，固定在磁场中作高速圆周运动的物体作参考系的观测者，他看到静止在地面上的μ子也是作高速圆周运动的，这样，静止在地面上的μ子平均寿命变为26.69X10-6秒,寿命延缓了12倍多。实际上并不是如此。

3、事物的绝对因果律

一切事物都是运动发展的。事物发展有一定的因果关系，通过物质运动的联系，作为原因的第一事件，导致作为结果的第二事件。这种因果关系是绝对的，不依赖于参考系而转移。时间概念就是从事物的发展中抽象出来的。正确的时空观必须反映事物发展的绝对因果性。在任何情况下时间都不可以倒流，最多时间可以停止。

由(6)△t’=△t/k可知，

当△t’=（t2/-t1/）>0时，必有△t=(t2-t1)>0，

即，当我们在一个坐标系观测事物发展为t2>t1时，在另一个坐标系观测事物发展，必有t2/>t1/

这意味着：在超光速范围(u>c)，在不同坐标系观测事物的发展过程，时间具有一致的方向性、不可逆性，超光速不会导致时间倒流。

4、超光速物体的速度变换公式

在超光速物体运动的速度（u）方向(x轴)上，根据谭强变换，

得V’=dx’/dt’=（V-u）/{1+V[(1/k2)-1]/u},

将k=1/[（u/c）2-1]1/2代入，

（在坐标系S’观测）速度变换为：

V’=dx’/dt’

=（V-u）/[1+V（u2-2c2）/uc2]………(8)

（在坐标系S观测）速度逆变换为：

V=dx/dt

=（V’+u）/[1-V’（u2-2c2）/uc2………(9)

所以，超光速物体运动的速度V，可以在V’的基础上无限制地叠加。

虽然光速已不再是速度的极限，并且“光速不变”也不再适用于超光速系，但是，光速仍然是一种具有特殊意义的临界速度，它作为“普通物体”和“超光速物体”的速度“分界线”，仍然是一种非常重要的特征速度！

5、超光速物体的质量

在超光速领域，我们有理由作以下假定：

1、牛顿第一运动定律仍然适用：如果物体不受力，将保持静止状态或匀速运动状态；

2、牛顿第三运动定律仍然适用：作用力与反作用力大小相等、方向相反，在同一直线上，分别作用在不同物体上，他们同时存在，同时消失；

3、相对性原理仍然适用：在所有惯性参考系中，物理定律的数学表达形式都相同，即所有的惯性参考系都是等价的。

4、动量守恒定律仍然适用：如果系统不受外力，动量守恒；

5、能量守恒定律仍然适用。

设有两个大小、形状一样的小球A、B，相距一段距离，静止时两个小球的质量都是m0，现在，其中一个小球B静止不动，另一个小球A跟随运动的坐标系S’一起以速度u沿x轴方向运动（m为小球的运动质量），两个小球发生完全非弹性碰撞。

第一，在静止坐标系S中观测：我们看到，两个小球发生碰撞之前的总动量是（um+0），发生完全非弹性碰撞之后，两个小球粘在一起，它们的质量均发生变化，但两个小球的质量之和不变，等于（m0+m），设v为碰撞之后两个小球粘在一起的共同速度，则碰撞之后两个小球的总动量是（m0+m）v。

根据动量守恒定律得：um=（m0+m）v

上式也可以写成：u/v=1+(m0/m)……………(10)

第二，上面所发生的事情,我们也可以在另一个运动的坐标系S’中观测：我们看到，跟随S’系一起运动的小球A是静止的。此时，我们看到小球B不是静止的，它的速度是（-u），小球B的质量也不再是m0，而是m，它的动量是（-um），两个小球发生碰撞之前的总动量是（-um+0）。发生完全非弹性碰撞之后，两个小球粘在一起，它们的质量均发生变化，但两个小球的质量之和不变，等于（m0+m），设u’为碰撞之后两个小球粘在一起的共同速度，则两个小球的总动量是（m0+m）u’。根据动量守恒定律得：

-um=（m0+m）u’……………(11)

由(10)、(11)两式得u’=-v,（即在两个不同坐标系观测到：小球碰撞之后粘在一起的共同速度，大小相等，方向相反。）

将u’=-v,代入“速度变换”变换（8）式:

整理得：:c2(u/V)2-2c2(u/V)+(2c2-u2)=0,

解方程得：(u/V)=1+[（u2-c2）1/2]/c……………(12)

对比（10）、（12）两式，得到超光速物体的运动质量：

m=m0/（u2/c2-1）1/2…………(13)

(13)式与狭义相对论质量公式m=m0/【（1-u2/c2）】1/2有些相似，但物理含义不同。在超光速领域，物体的运动质量(m)随着自己运动速度（u）的增大而减小。当物体运动的速度（u）无穷大时，物体的运动质量(m)等于0。表明物体的运动速度越大，越容易加速。

如果物体的静止质量（m0）不等于0，当物体运动的速度（u）慢到非常接近光速时(u≈c)，物体的运动质量(m)趋于无穷大。

6、超光速物体的能量和动量

物体做功的本领，用能量的大小表示。

物体所受的合力为：F=d(mu)/dt，

物体能量（E）的微分为：dE=Fdx=F.udt=ud(mu)

将（13）：m=cm0/（u2-c2）1/2代入上式得：

dE=cm0ud[u/（u2-c2）1/2]

=cm0u{-c2/（u2-c2）3/2}du

=(-m0c3/2)（u2-c2）-3/2d(u2)

将物体的速度从无穷大(∞)，到u(u>c)求积分，得到超光速物体的能量为：

E=mc2=m0c2/（u2/c2-1）1/2…………(14)

如果物体的静止质量不等于零，m0≠0，则需要供给它无穷大的能量，它的速度才可能减小到光速c。

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的能量E=0

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的能量E=m0c2

由(14)得：E2=m02c4/（u2/c2-1）

而动量P=mu,P2c2=（muc）2=m02u2c2/（u2/c2-1）

由此得：P2c2-E2=m02c4

超光速物体的能量和动量的关系式为：

E=（P2c2-m02c4）1/2

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的动量P=m0c

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的动量E=0

由此可见，速度u=0和速度无穷大（∞）的物体，具有某种对称关系。

“时间”和“空间”不能先验地给定，而应当由“物质”及其“运动”所决定。

在宇宙中，并没有速度上限，因而宇宙空间无限大。

在时间上，从大爆炸开始膨胀，许多亿亿年以后便始收缩，然后再膨胀，再收缩……循环往复，以至无穷。大爆炸前宇宙有能量、有运动，并遵循能量守恒定律，因而，大爆炸前也有时间，只不过这些时间永远无法被人们了解罢了。时间，是人们从事物运动发展的过程中抽象出来的概念，总的来说，广义的时间没有开始，也没有结束。

将1/[(u/c)2-1]1/2展开，(14)式可以写成：

E=m0c2/[(u/c)2-1]1/2

=(m0c3/u)+(m0c5/2u3)+(3m0c7/8u5)+………(15)

与以下狭义相对论质能公式对比：

E=m0c2/[1-(u/c)2]1/2

=(m0c2)+(m0u2/2)+(3m0u4/8c2)+…

我们发现，(15)式已经没有与E0=m0c2对应的静止质量，只有与运动速度相关的动能。

因此，在超光速领域(u>c)，物体不具有核能E0=m0c2，其能量使用方式正好与光速领域情况相反。物体的能量减少（对外做功，释放能量）引起其速度的增加，当物体的能量减少到0时（能量全部释放），物体的速度趋于无穷大(∞)。这说明，无穷大的速度是可以达到的，宇宙不存在极限速度，为了得到无穷大的速度，不仅不需要无穷大的能量，反而需要物体向外界释放全部的能量。

当物体的能量增加（外界对物体做功，供给能量）引起其速度的减少，必须供给物体的能量无穷大(∞)，其物体的速度才能达到光速c。光速c是超光速领域的最低极限。

由此可知，超光速领域的动量定理表达式为：

F=-dp/dt=-d(mu)/dt……(16)

与光速领域的动量定理相差一个负号。

这样，在超光速领域，物体作圆周运动所需要的不是向心力，而是离心力！

但是，由于在超光速领域牛顿第三定律依然成立，故动量守恒定律仍然适用。

为方便起见，我们讨论超光速领域u>>c时的情况。

当u>>c时，（15）式只取第一、二项，第三项以后忽略不计。

物体的动能为：Ek=(m0c3/u)+(m0c5/2u3)，

同理，物体的质量为：m=(m0c/u)+(m0c3/2u3)

物体的动量为：p=mu=(m0c)+(m0c3/2u2)

将动量对时间求导数：dp/dt=(m0uc3du/dt)=m0uc3a

a为物体的加速度。根据(16)式，

F=-m0uc3a……(17)

上式表明：当u>>c时，物体运动加速度a的大小，与它所受的合外力F、速度u、静止质量m0的大小成正比，其中，c3为比例常数；a的方向与F的方向相反。与牛顿第二定律不一样。

我们讨论超光速领域（u>>c），外力做功与物体的动能变化关系的规律。

当u>>c时，（15）式只取第一项，第二项以后忽略不计。动能为：

Ek=(m0c3/u)

超光速领域（u>>c）的动能定理为：

w=△Ek=m0c3[(1/u2)-(1/u1)]

当合外力做正功时（w>0），物体动能增加（△Ek>0），运动速度减小（u2

当合外力做负功时（w<0），物体动能减小（△Ek<0），运动速度增加（u2>u1）；即物体需要加速时，必须克服阻力做功，向外界释放能量。

下面，我们讨论物体的碰撞情况：

质量为m的小球B静止不动，质量为M的小球A，以速度u（u>>c）沿x轴正方向（向右）与小球B发生弹性碰撞后，速度变为u’。小球A速度变为v’。

原来静止的小球B受到外力为动力（方向向右），故能量增加，速度也增加，但v’＜c＜u’。小球B的速度永远达不到c。

小球A受到的外力为阻力（与其运动方向相反），故能量减小，但速度反而增加，即u’>u>c>v’。

即碰撞前后，超光速的小球A的运动速度，始终大于小球B的运动速度。在碰撞那一刻（△t≈0），小球A能够突破小球B所占的时空而穿越它！这种效应是时空的基本属性引起的,与小球A、B具体结构无关。这是超光速物体具有的最显著的特性！

如果用我们生活的经验进行类比，有点象电磁波能够突破水泥板所占的时空而穿越它！

如能设计出一种转换装置，先把飞行器的静止质量变为零，m0=0，即可在一瞬间飞出去达到光速，进而超过光速，之后，通过转换装置把飞行器的静止质量变为m0≠0，其速度可以比光速快很多倍，并可通过调节其能量来控制速度大小（例如，将火箭燃料往前喷，给飞船阻力，就可使其加速）,用不了几天就可飞到另一个遥远的星系，当靠近星系时再进行反变换，还原成原来的飞行器并安全着陆。

“交界处”——“光速”是一个十分神秘而敏感的地区。如何从低速度到光速，这对于人类目前来说，的确是一个大难题。总有一天，人类可以发现使普通物体静止质量变为零的方法，从而可以达到光速，超越光速，到那时，从低速度到光速就不再是一个梦。

三、对一些超科学现象的解释

在所有的特异功能中，突破空间障碍的现象，最无法用现代科学知识进行解释。

据了解，北京航天医学工程研究所，对特异功能人士张宝胜做了50次有关突破空间障碍的实验，所有封装进入透明玻璃瓶的药片或玻璃试片均做上独特的记号，然后将瓶口烧结。结果张宝胜有25次可以成功的将部份试样从瓶内移出到瓶外，而瓶子没有破。用每秒400张速度的高速摄影机拍摄，可以拍到药片突破器壁的连续过程。证实物体可以互相交错而过，

一九九七年十一月十八日，中国人体科学学会举办了第四届国际学术研讨会，会议邀请了日本、韩国、台湾及中国大陆各省市从事人体科学的学者。会中,张宝胜演示药片穿瓶、铁汤匙扭成“麻花”、超距名片转移等特异功能（药瓶、信封、名片等实验物品全由外宾准备）。在全场近两百位中外学者及十多部摄影机的监视下，在近两个小时内，张宝胜将药品瓶的一百粒药片抖出了九十九粒（封装仍然完好无缺）。在不接触物体的情况下，张宝胜远距离将铁汤匙扭成了“麻花”状，还远距离将一位医生的名片，搬进了双层密封的信封内。

另据了解，中国地质大学人体科学研究所的孙储琳女士也具有“穿壁”等特异功能。在湖北省武汉市的一次实验中，孙储琳将一个封闭药瓶里的药片“抖”出了62粒，药瓶完好无损，封闭如故，但“穿壁而出”的药片在外观上发生了显著的变化。用高速摄影机拍摄，当重放录象慢镜头时发现：在药片“抖”出药瓶的录象画面，只见一道白光。

她还有另一种“穿壁”功能——能够将大于瓶口的物体装入容器内，她的手可以“突破”桌面、玻璃板、墙壁等障碍物，“拍”入另一空间。

她可以将手表、花朵、硬币等物体“远距离”（不接触）定向搬运。她曾经将一只手表、一枚墨西哥硬币、一枚戒指，从1000米以外，用意念运到校长办公桌锁紧的抽屉内。

用超光速理论对上述现象进行解释：功能人用意念使药片等物体处于超光速状态，因而药片可以突破空间障碍，药片与药瓶碰撞穿壁之后，速度非常迅速地减小为零，恢复静止状态。

在药片“抖”出药瓶的录象画面，只见一道白光。那是因为，超光速运动的药片体积变小。由于药片运动的速度接近光速，故在水平方向的长度接近0，在与运动方向垂直方向的长度不变，因而只见一道竖直白光。

四、超光速粒子的探测

方法步骤：

（1）确定超光速粒子的带电性质；

（2）在与超光速粒子运动方向垂直的方向加一强电场，使其受到电场力（F1=EQ）的作用而发生偏转；

（3）在与超光速粒子运动方向垂直的方向加一强磁场，使其受到洛仑滋力（F2=BQV）的作用而发生反向偏转；

（4）调整电场强度E，和磁感应强度B的大小，F1和F2大小相等，方向相反，使超光速粒子沿直线运动。记下E和B的大小。

则超光速粒子的运动速度为：V=E/B

（5）在超光速粒子运动方向上，放置多个厚金属板，在金属板之后射入其它粒子源，使超光速粒子与粒子源发生碰撞，观测被碰粒子碰撞前后的速度变化情况。

关于一个新的物理理论的建立，人们都有以下共识：

第一，一个物理理论的数学推理必须是严谨的；

第二，新的物理理论，必须能够涵盖旧有的所有正确的理论，并能解释旧理论不能解释的东西；

第三，新的物理理论的推论结果，必须与实验结果一致。

论文摘要：

设超光速范围(u>c)的时空变换因子为：k=1/[（u/c）2-1]1/2

超光速范围(u>c)的坐标变换为：

x=k(x’+ut’)

y=y’,z=z’……(1)

根据“相对性原理”，坐标逆变换为：

x’=k(x-ut)

y’=y,z’=z……(2)

根据（1）、（2）得到时间变换为：

t=k{t’-x’[(1/k2)-1]/u}……(3)

时间逆变换为：

t’=k{t+x[(1/k2)-1]/u}……(4)

当△t’=（t2/-t1/）>0时，必有△t=(t2-t1)>0，

即，当我们在一个坐标系观测事物发展为t2>t1时，在另一个坐标系观测事物发展，必有t2/>t1/

这意味着：在超光速范围(u>c)，在不同坐标系观测事物的发展过程，时间具有一致的方向性、不可逆性，超光速不会导致时间倒流。

超光速物体的运动质量：

m=m0/（u2/c2-1）1/2…………(5)

在超光速领域，物体的运动质量(m)随着自己运动速度（u）的增大而减小。当物体运动的速度（u）无穷大时，物体的运动质量(m)等于0。表明物体的运动速度越大，越容易加速。

如果物体的静止质量（m0）不等于0，当物体运动的速度（u）慢到非常接近光速时(u≈c)，物体的运动质量(m)趋于无穷大。

超光速物体的能量为：

E=mc2=m0c2/（u2/c2-1）1/2…………(6)

如果物体的静止质量不等于零，m0≠0，则需要供给它无穷大的能量，它的速度才可能减小到光速c。

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的能量E=0

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的能量E=m0c2

超光速物体的能量和动量的关系式为：

E=（P2c2-m02c4）1/2

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的动量P=m0c

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的动量E=0

由此可见，速度u=0和速度无穷大（∞）的物体，具有某种对称关系。

“时间”和“空间”不能先验地给定，而应当由“物质”及其“运动”所决定。

在宇宙中，并没有速度上限，因而宇宙空间无限大。

在时间上，从大爆炸开始膨胀，许多亿亿年以后便始收缩，然后再膨胀，再收缩……循环往复，以至无穷。大爆炸前宇宙有能量、有运动，并遵循能量守恒定律，因而，大爆炸前也有时间，只不过这些时间永远无法被人们了解罢了。时间，是人们从事物运动发展的过程中抽象出来的概念，总的来说，广义的时间没有开始，也没有结束。

因此，在超光速领域(u>c)，物体不具有核能E0=m0c2，其能量使用方式正好与光速领域情况相反。物体的能量减少（对外做功，释放能量）引起其速度的增加，当物体的能量减少到0时（能量全部释放），物体的速度趋于无穷大(∞)。这说明，无穷大的速度是可以达到的，宇宙不存在极限速度，为了得到无穷大的速度，不仅不需要无穷大的能量，反而需要物体向外界释放全部的能量。

当物体的能量增加（外界对物体做功，供给能量）引起其速度的减少，必须供给物体的能量无穷大(∞)，其物体的速度才能达到光速c。光速c是超光速领域的最低极限。

超光速领域的动量定理表达式为：

F=-dp/dt=-d(mu)/dt……(7)

与光速领域的动量定理相差一个负号。

这样，在超光速领域，物体作圆周运动所需要的不是向心力，而是离心力！

但是，由于在超光速领域牛顿第三定律依然成立，故动量守恒定律仍然适用。

当u>>c时

F=-m0uc3a……(8)

上式表明：当u>>c时，物体运动加速度a的大小，与它所受的合外力F、速度u、静止质量m0的大小成正比，其中，c3为比例常数；a的方向与F的方向相反。与牛顿第二定律不一样。

下面，我们讨论物体的碰撞情况：

质量为m的小球B静止不动，质量为M的小球A，以速度u（u>>c）沿x轴正方向（向右）与小球B发生弹性碰撞后，速度变为u’。小球A速度变为v’。

原来静止的小球B受到外力为动力（方向向右），故能量增加，速度也增加，但v’＜c＜u’。小球B的速度永远达不到c。

小球A受到的外力为阻力（与其运动方向相反），故能量减小，但速度反而增加，即u’>u>c>v’。

即碰撞前后，超光速的小球A的运动速度，始终大于小球B的运动速度。在碰撞那一刻（△t≈0），小球A能够突破小球B所占的时空而穿越它！这种效应是时空的基本属性引起的,与小球A、B具体结构无关。这是超光速物体具有的最显著的特性！

如果用我们生活的经验进行类比，有点象电磁波能够突破水泥板所占的时空而穿越它！

超光速物体范文篇2

设超光速范围(u>c)的时空变换因子为：k=1/[（u/c）2-1]1/2

超光速范围(u>c)的坐标变换为：

x=k(x’+ut’)

y=y’,z=z’……(1)

根据“相对性原理”，坐标逆变换为：

x’=k(x-ut)

y’=y,z’=z……(2)

根据（1）、（2）得到时间变换为：

t=k{t’-x’[(1/k2)-1]/u}……(3)

时间逆变换为：

t’=k{t+x[(1/k2)-1]/u}……(4)

当△t’=（t2/-t1/）>0时，必有△t=(t2-t1)>0，

即，当我们在一个坐标系观测事物发展为t2>t1时，在另一个坐标系观测事物发展，必有t2/>t1/

这意味着：在超光速范围(u>c)，在不同坐标系观测事物的发展过程，时间具有一致的方向性、不可逆性，超光速不会导致时间倒流。

超光速物体的运动质量：

m=m0/（u2/c2-1）1/2…………(5)

在超光速领域，物体的运动质量(m)随着自己运动速度（u）的增大而减小。当物体运动的速度（u）无穷大时，物体的运动质量(m)等于0。表明物体的运动速度越大，越容易加速。

如果物体的静止质量（m0）不等于0，当物体运动的速度（u）慢到非常接近光速时(u≈c)，物体的运动质量(m)趋于无穷大。

超光速物体的能量为：

E=mc2=m0c2/（u2/c2-1）1/2…………(6)

如果物体的静止质量不等于零，m0≠0，则需要供给它无穷大的能量，它的速度才可能减小到光速c。

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的能量E=0

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的能量E=m0c2

超光速物体的能量和动量的关系式为：

E=（P2c2-m02c4）1/2

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的动量P=m0c

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的动量E=0

由此可见，速度u=0和速度无穷大（∞）的物体，具有某种对称关系。

“时间”和“空间”不能先验地给定，而应当由“物质”及其“运动”所决定。

在宇宙中，并没有速度上限，因而宇宙空间无限大。

在时间上，从大爆炸开始膨胀，许多亿亿年以后便始收缩，然后再膨胀，再收缩……循环往复，以至无穷。大爆炸前宇宙有能量、有运动，并遵循能量守恒定律，因而，大爆炸前也有时间，只不过这些时间永远无法被人们了解罢了。时间，是人们从事物运动发展的过程中抽象出来的概念，总的来说，广义的时间没有开始，也没有结束。

因此，在超光速领域(u>c)，物体不具有核能E0=m0c2，其能量使用方式正好与光速领域情况相反。物体的能量减少（对外做功，释放能量）引起其速度的增加，当物体的能量减少到0时（能量全部释放），物体的速度趋于无穷大(∞)。这说明，无穷大的速度是可以达到的，宇宙不存在极限速度，为了得到无穷大的速度，不仅不需要无穷大的能量，反而需要物体向外界释放全部的能量。

当物体的能量增加（外界对物体做功，供给能量）引起其速度的减少，必须供给物体的能量无穷大(∞)，其物体的速度才能达到光速c。光速c是超光速领域的最低极限。

超光速领域的动量定理表达式为：

F=-dp/dt=-d(mu)/dt……(7)

与光速领域的动量定理相差一个负号。

这样，在超光速领域，物体作圆周运动所需要的不是向心力，而是离心力！

但是，由于在超光速领域牛顿第三定律依然成立，故动量守恒定律仍然适用。

当u>>c时

F=-m0uc3a……(8)

上式表明：当u>>c时，物体运动加速度a的大小，与它所受的合外力F、速度u、静止质量m0的大小成正比，其中，c3为比例常数；a的方向与F的方向相反。与牛顿第二定律不一样。

下面，我们讨论物体的碰撞情况：

质量为m的小球B静止不动，质量为M的小球A，以速度u（u>>c）沿x轴正方向（向右）与小球B发生弹性碰撞后，速度变为u’。小球A速度变为v’。

原来静止的小球B受到外力为动力（方向向右），故能量增加，速度也增加，但v’＜c＜u’。小球B的速度永远达不到c。

小球A受到的外力为阻力（与其运动方向相反），故能量减小，但速度反而增加，即u’>u>c>v’。

即碰撞前后，超光速的小球A的运动速度，始终大于小球B的运动速度。在碰撞那一刻（△t≈0），小球A能够突破小球B所占的时空而穿越它！这种效应是时空的基本属性引起的,与小球A、B具体结构无关。这是超光速物体具有的最显著的特性！

如果用我们生活的经验进行类比，有点象电磁波能够突破水泥板所占的时空而穿越它！

。。。。。。用超光速理论对上述现象进行解释：功能人用意念使药片等物体处于超光速状态，因而药片可以突破空间障碍，药片与药瓶碰撞穿壁之后，速度非常迅速地减小为零，恢复静止状态。

在药片“抖”出药瓶的录象画面，只见一道白光。那是因为，超光速运动的药片体积变小。由于药片运动的速度接近光速，故在水平方向的长度接近0，在与运动方向垂直方向的长度不变，因而只见一道竖直白光。

一、超光速物体存在的可能性

根据爱因斯坦狭义相对论，物体的能量为：

从上式可看出，一切物体的运动速度V都不可能大于光速c（光在真空中的速度）。

如果物体的静止质量m0=0（例如光子），它的运动速度V可以达到光速c，但不可能大于光速c。

如果物体的静止质量m0≠0，为了把物体加速到光速，就需要无穷大的能量。

因此，爱因斯坦认为光速c是宇宙的极限速度。

根据量子力学的理论，在相互纠缠的微观粒子（如电子、光子等）之间，存在某种不可思议的超光速关联，如果对其中的一个粒子进行测量，另一个粒子将会瞬时“感应”到这种影响，并发生相应的变化，而无论它们相距多远。这种信息的传递是“超光速”的。

在宇宙中，既然有始终以光速运动的光子，有始终以低于光速的速度运动的粒子，为什么不会有始终以高于光速的速度运动的粒子呢？也许，宇宙中本来就存在速度始终高于光速的粒子。

现代科学认为，我们目前的宇宙，起源于大约150亿年前的一次“大爆炸”。爆炸前的“宇宙”的体积无限小，“宇宙”具有的能量E是一个有限值。根据爱因斯坦质能关系E=c2m得知，宇宙的能量E部分转换为质量，便有了质子、中子和电子，原子、分子、银河系、太阳系、地球、动植物、人类……

现代科学认为，对于爆炸前的“宇宙”，当今人类掌握的一切科学知识完全失效。因此，宇宙“大爆炸”发生那一刻，完全有可能在产生质子、中子和电子的同时，也直接产生了超光速粒子。

到目前为止，宇宙中被发现共有4种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。作用的方式是交换粒子，而粒子的运动速度则被限制在光速c之内。因此，处在光速中的光子，只能在其迎面方向上受力而减速（例如光在玻璃中的运动速度小于c），而不可能在其运动方向上受力而加速，因为以上4种基本相互作用交换的粒子，不可能从背后追上（真空中的）光子而使其加速。

如果宇宙中本来就存在第5种基本相互作用，交换的粒子是超光速的（称为超子），那么，超子就可以从背后追上（真空中的）光子，发生碰撞而使其加速。

我认为，人类发现超光速物体是迟早的事情。下面，我们在惯性参照系范围探讨超光速领域（u>c）物体运动的规律，其目的是企图发现新的时空理论、新的物理规律、新的能源使用方式。

二、超光速理论

1、超光速时空坐标变换

与爱因斯坦狭义相对论所建立的时空观，集中表现在洛仑滋变换一样，超光速时空观集中反映在从一惯性系到另一惯性系的时空坐标变换式。

爱因斯坦狭义相对论建立的两个理论基础是：“光速不变原理”和“相对性原理”，由此可求得收缩因子：

k’=1/[1-(u/c)2]1/2

进而得到新的时空坐标变换式——洛仑滋变换。

在超光速领域，假定“相对性原理”仍然适用，会不会有一个与“光速不变原理”相对应的“某种速度不变原理”呢？如果有，这个“速度”是否会代替“光速”而成为宇宙的极限速度？

假设存在这么一个“速度”，表示为V=nc(n>1)，“速度V不变原理”的数学表达式相应修改为：

x=tnc（在静止坐标系S）

x’=t’nc（在速度为u的惯性坐标系S’）

“相对性原理”的数学表达式为：

x=k(x’+ut’)

x’=k(x-ut)

由此我们可以得到:

1/k=[1-(u2/n2c2)]1/2

但是，当坐标系运动速度u接近光速c时,

1/k=[1-(1/n2)]1/2

这意味着：当运动时钟的速度u接近光速c时，运动时钟的时间并不趋于“停滞”，运动尺子的长度也并不趋于“0”。

为了保证能够与爱因斯坦狭义相对论的时空衔接，我们只能规定：n趋于无穷大！

假定存在一个“无穷大速度的不变原理”是没有任何意义的！所以，我们得到的结论是：在超光速领域，有一个与“光速不变原理”相对应的“速度V不变原理”的假定不能成立！

我们不能用推导“洛伦兹变换”那样的方法，来推导超光速范围的“时空坐标变换”，因为我们缺少一个与“光速不变原理”相对应的“已知条件”，但是，我们可以确定这种“变换”的原则——在速度“交界处”（当物体运动速度非常接近光速c时），关于最基本物理量“时间”和“空间”性质的结论，“新理论”必须与“爱因斯坦狭义相对论”具有严格的一致性，两者不能相互矛盾。

在实数范围内，满足超光速领域“时空变换”的变换因子，最简单的只有两个：K1=1/[（u/c）2-1]1/2和K2=1/[1-（c/u）2]1/2

下面，我们只讨论K1=1/[（u/c）2-1]1/2的情况

为此，我们假定：惯性坐标系S''''相对于固定在地球上静止的坐标系S，以速度u(u>c)沿x轴方向运动，x''''与x在同一轴上，且t=0时，O''''与O重合(如下图)：

设超光速范围(u>c)的坐标变换为：

x=k(x’+ut’)

y=y’,z=z’……(1)

根据“相对性原理”，坐标逆变换为：

x’=k(x-ut)

y’=y,z’=z……(2)

由（1）得到：△x=k(△x’+u△t’)，

在运动坐标系S’的某一时刻（△t’=0），测量物体的长度△x’，

则△x’=△x/k……(3)

根据（1）、（2）得到时间变换为：

t=k{t’-x’[(1/k2)-1]/u}……(4)

时间逆变换为：

t’=k{t+x[(1/k2)-1]/u}……(5)

如果在静止坐标系S观测某个时钟发生的时间间隔为△t，在运动惯性坐标系S’观测这个静止于S’的时钟发生的时间间隔为△t’，则：△t=k{△t’-△x’[(1/k2)-1]/u}

由于是由S’系内静止时钟(在S’系中没有移动)所记录的，对于这个钟而言显然有△x’=0，所以和之间的关系可更简单地表示为：

△t’=△t/k.……(6)

其中，

k=1/[（u/c）2-1]1/2……(7)

以上(1)-（7）式称为谭强变换。

2、运动尺度和运动时钟

A）当尺子和时钟的运动速度c1，结果是：

1）△x’=△x/k，△x’<△x，即运动的尺子缩短。

运动尺子的速度越快（u越大），u/c越大，k越小，尺子缩短的程度越小。

当尺子的运动速度大到u=21/2C时，k=1，尺子不再缩短，其长度与在静止于地球的坐标系测量到的长度一模一样。

运动尺子的速度越慢（u越小），u/c越小，k越大，尺子缩短的程度越大。

当尺子速度慢到非常接近光速时(u≈c)，1/k趋于0，运动的尺子几乎没有长度（△x’≈0）。

运动的尺子缩短这种效应，是时空的基本属性引起的,与物体内部结构无关。

2）△t’=△t/k,因为k>1，所以△t’<△t，即运动的时钟变慢。

时钟运动的速度越快（u越大），u/c越大，k越小，时钟慢的程度越小。

当时钟的运动速度大到u=21/2c时，k=1，时钟不再变慢，其情况与在静止于地球坐标系观测到的时钟一模一样。

当时钟运动的速度慢到非常接近光速时(u≈c)，1/k趋于0，运动时钟的时间几乎“停滞”（△t’≈0）。

与运动的尺子缩短一样，这种效应是时空的基本属性引起的,与钟的具体结构无关。

B)当尺子和时钟的运动速度u>21/2C时，k<1，(1/k)>1,结果是：

1）△x’=△x/k,△x’>△x，即运动的尺子伸长。

运动尺子的速度越快（u越大），u/c越大，1/k越大，伸长得越厉害.

当尺子速度（u）无穷大时，1/k趋于无穷大，运动尺子的长度也趋于无穷长。

2）△t’=△t/k,因为k<1，(1/k)>1,所以△t’>△t，即运动的时钟变快。

时钟运动的速度越大（u越大），u/c越大，1/k越大，时钟走得越快。

当时钟运动的速度（u）无穷大时，1/k趋于无穷大，运动时钟的运行时间也无穷快。由此可知，从生物的寿命角度考虑，太空飞行的速度并不是越大越好。无人驾驶飞行器的速度则是越大越好，它可以迅速抵达目的地，在寿命问题上也无后顾之忧。

这种效应是时空的基本属性引起的，与钟的具体结构无关。

当局限于匀速直线运动时，运动时钟的快慢和运动尺子的伸缩效应都是相对效应。都是运动着的物质相互之间的时空关系的反映，并不是主观感觉的产物。

在静止坐标系看到运动时钟变慢了，在运动坐标系看到固定在静止坐标系的时钟也是运动的，因而静止时钟也变慢了。

同样，在静止坐标系看到运动尺子变短了，在运动坐标系看到固定在静止坐标系的尺子也是运动的，因而静止尺子也变短了。

在有加速运动的情形下，运动时钟的快慢和运动尺子的伸缩效应都具有绝对效应。

这些现象在实际中是可以观测到的。

例如，μ子静止时的平均寿命为2.197X10-6秒，实验使μ子在磁场中作高速圆周运动，发现其平均寿命变为26.69X10-6秒,寿命延缓了12倍多，与狭义相对论的理论值相符。

这一结果，从另一侧面反映：物体的运动有绝对的一面。

因为，固定在磁场中作高速圆周运动的物体作参考系的观测者，他看到静止在地面上的μ子也是作高速圆周运动的，这样，静止在地面上的μ子平均寿命变为26.69X10-6秒,寿命延缓了12倍多。实际上并不是如此。

3、事物的绝对因果律

一切事物都是运动发展的。事物发展有一定的因果关系，通过物质运动的联系，作为原因的第一事件，导致作为结果的第二事件。这种因果关系是绝对的，不依赖于参考系而转移。时间概念就是从事物的发展中抽象出来的。正确的时空观必须反映事物发展的绝对因果性。在任何情况下时间都不可以倒流，最多时间可以停止。

由(6)△t’=△t/k可知，

当△t’=（t2/-t1/）>0时，必有△t=(t2-t1)>0，

即，当我们在一个坐标系观测事物发展为t2>t1时，在另一个坐标系观测事物发展，必有t2/>t1/

这意味着：在超光速范围(u>c)，在不同坐标系观测事物的发展过程，时间具有一致的方向性、不可逆性，超光速不会导致时间倒流。

4、超光速物体的速度变换公式

在超光速物体运动的速度（u）方向(x轴)上，根据谭强变换，

得V’=dx’/dt’=（V-u）/{1+V[(1/k2)-1]/u},

将k=1/[（u/c）2-1]1/2代入，

（在坐标系S’观测）速度变换为：

V’=dx’/dt’

=（V-u）/[1+V（u2-2c2）/uc2]………(8)

（在坐标系S观测）速度逆变换为：

V=dx/dt

=（V’+u）/[1-V’（u2-2c2）/uc2………(9)

所以，超光速物体运动的速度V，可以在V’的基础上无限制地叠加。

虽然光速已不再是速度的极限，并且“光速不变”也不再适用于超光速系，但是，光速仍然是一种具有特殊意义的临界速度，它作为“普通物体”和“超光速物体”的速度“分界线”，仍然是一种非常重要的特征速度！

5、超光速物体的质量

在超光速领域，我们有理由作以下假定：

1、牛顿第一运动定律仍然适用：如果物体不受力，将保持静止状态或匀速运动状态；

2、牛顿第三运动定律仍然适用：作用力与反作用力大小相等、方向相反，在同一直线上，分别作用在不同物体上，他们同时存在，同时消失；

3、相对性原理仍然适用：在所有惯性参考系中，物理定律的数学表达形式都相同，即所有的惯性参考系都是等价的。

4、动量守恒定律仍然适用：如果系统不受外力，动量守恒；

5、能量守恒定律仍然适用。

设有两个大小、形状一样的小球A、B，相距一段距离，静止时两个小球的质量都是m0，现在，其中一个小球B静止不动，另一个小球A跟随运动的坐标系S’一起以速度u沿x轴方向运动（m为小球的运动质量），两个小球发生完全非弹性碰撞。

第一，在静止坐标系S中观测：我们看到，两个小球发生碰撞之前的总动量是（um+0），发生完全非弹性碰撞之后，两个小球粘在一起，它们的质量均发生变化，但两个小球的质量之和不变，等于（m0+m），设v为碰撞之后两个小球粘在一起的共同速度，则碰撞之后两个小球的总动量是（m0+m）v。

根据动量守恒定律得：um=（m0+m）v

上式也可以写成：u/v=1+(m0/m)……………(10)

第二，上面所发生的事情,我们也可以在另一个运动的坐标系S’中观测：我们看到，跟随S’系一起运动的小球A是静止的。此时，我们看到小球B不是静止的，它的速度是（-u），小球B的质量也不再是m0，而是m，它的动量是（-um），两个小球发生碰撞之前的总动量是（-um+0）。发生完全非弹性碰撞之后，两个小球粘在一起，它们的质量均发生变化，但两个小球的质量之和不变，等于（m0+m），设u’为碰撞之后两个小球粘在一起的共同速度，则两个小球的总动量是（m0+m）u’。根据动量守恒定律得：

-um=（m0+m）u’……………(11)

由(10)、(11)两式得u’=-v,（即在两个不同坐标系观测到：小球碰撞之后粘在一起的共同速度，大小相等，方向相反。）

将u’=-v,代入“速度变换”变换（8）式:

整理得：:c2(u/V)2-2c2(u/V)+(2c2-u2)=0,

解方程得：(u/V)=1+[（u2-c2）1/2]/c……………(12)

对比（10）、（12）两式，得到超光速物体的运动质量：

m=m0/（u2/c2-1）1/2…………(13)

(13)式与狭义相对论质量公式m=m0/【（1-u2/c2）】1/2有些相似，但物理含义不同。在超光速领域，物体的运动质量(m)随着自己运动速度（u）的增大而减小。当物体运动的速度（u）无穷大时，物体的运动质量(m)等于0。表明物体的运动速度越大，越容易加速。

如果物体的静止质量（m0）不等于0，当物体运动的速度（u）慢到非常接近光速时(u≈c)，物体的运动质量(m)趋于无穷大。

6、超光速物体的能量和动量

物体做功的本领，用能量的大小表示。

物体所受的合力为：F=d(mu)/dt，

物体能量（E）的微分为：dE=Fdx=F.udt=ud(mu)

将（13）：m=cm0/（u2-c2）1/2代入上式得：

dE=cm0ud[u/（u2-c2）1/2]

=cm0u{-c2/（u2-c2）3/2}du

=(-m0c3/2)（u2-c2）-3/2d(u2)

将物体的速度从无穷大(∞)，到u(u>c)求积分，得到超光速物体的能量为：

E=mc2=m0c2/（u2/c2-1）1/2…………(14)

如果物体的静止质量不等于零，m0≠0，则需要供给它无穷大的能量，它的速度才可能减小到光速c。

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的能量E=0

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的能量E=m0c2

由(14)得：E2=m02c4/（u2/c2-1）

而动量P=mu,P2c2=（muc）2=m02u2c2/（u2/c2-1）

由此得：P2c2-E2=m02c4

超光速物体的能量和动量的关系式为：

E=（P2c2-m02c4）1/2

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的动量P=m0c

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的动量E=0

由此可见，速度u=0和速度无穷大（∞）的物体，具有某种对称关系。

“时间”和“空间”不能先验地给定，而应当由“物质”及其“运动”所决定。

在宇宙中，并没有速度上限，因而宇宙空间无限大。

在时间上，从大爆炸开始膨胀，许多亿亿年以后便始收缩，然后再膨胀，再收缩……循环往复，以至无穷。大爆炸前宇宙有能量、有运动，并遵循能量守恒定律，因而，大爆炸前也有时间，只不过这些时间永远无法被人们了解罢了。时间，是人们从事物运动发展的过程中抽象出来的概念，总的来说，广义的时间没有开始，也没有结束。

将1/[(u/c)2-1]1/2展开，(14)式可以写成：

E=m0c2/[(u/c)2-1]1/2

=(m0c3/u)+(m0c5/2u3)+(3m0c7/8u5)+………(15)

与以下狭义相对论质能公式对比：

E=m0c2/[1-(u/c)2]1/2

=(m0c2)+(m0u2/2)+(3m0u4/8c2)+…

我们发现，(15)式已经没有与E0=m0c2对应的静止质量，只有与运动速度相关的动能。

因此，在超光速领域(u>c)，物体不具有核能E0=m0c2，其能量使用方式正好与光速领域情况相反。物体的能量减少（对外做功，释放能量）引起其速度的增加，当物体的能量减少到0时（能量全部释放），物体的速度趋于无穷大(∞)。这说明，无穷大的速度是可以达到的，宇宙不存在极限速度，为了得到无穷大的速度，不仅不需要无穷大的能量，反而需要物体向外界释放全部的能量。

当物体的能量增加（外界对物体做功，供给能量）引起其速度的减少，必须供给物体的能量无穷大(∞)，其物体的速度才能达到光速c。光速c是超光速领域的最低极限。

由此可知，超光速领域的动量定理表达式为：

F=-dp/dt=-d(mu)/dt……(16)

与光速领域的动量定理相差一个负号。

这样，在超光速领域，物体作圆周运动所需要的不是向心力，而是离心力！

但是，由于在超光速领域牛顿第三定律依然成立，故动量守恒定律仍然适用。

为方便起见，我们讨论超光速领域u>>c时的情况。

当u>>c时，（15）式只取第一、二项，第三项以后忽略不计。

物体的动能为：Ek=(m0c3/u)+(m0c5/2u3)，

同理，物体的质量为：m=(m0c/u)+(m0c3/2u3)

物体的动量为：p=mu=(m0c)+(m0c3/2u2)

将动量对时间求导数：dp/dt=(m0uc3du/dt)=m0uc3a

a为物体的加速度。根据(16)式，

F=-m0uc3a……(17)

上式表明：当u>>c时，物体运动加速度a的大小，与它所受的合外力F、速度u、静止质量m0的大小成正比，其中，c3为比例常数；a的方向与F的方向相反。与牛顿第二定律不一样。

我们讨论超光速领域（u>>c），外力做功与物体的动能变化关系的规律。

当u>>c时，（15）式只取第一项，第二项以后忽略不计。动能为：

Ek=(m0c3/u)

超光速领域（u>>c）的动能定理为：

w=△Ek=m0c3[(1/u2)-(1/u1)]

当合外力做正功时（w>0），物体动能增加（△Ek>0），运动速度减小（u2

当合外力做负功时（w<0），物体动能减小（△Ek<0），运动速度增加（u2>u1）；即物体需要加速时，必须克服阻力做功，向外界释放能量。

下面，我们讨论物体的碰撞情况：

质量为m的小球B静止不动，质量为M的小球A，以速度u（u>>c）沿x轴正方向（向右）与小球B发生弹性碰撞后，速度变为u’。小球A速度变为v’。

原来静止的小球B受到外力为动力（方向向右），故能量增加，速度也增加，但v’＜c＜u’。小球B的速度永远达不到c。

小球A受到的外力为阻力（与其运动方向相反），故能量减小，但速度反而增加，即u’>u>c>v’。

即碰撞前后，超光速的小球A的运动速度，始终大于小球B的运动速度。在碰撞那一刻（△t≈0），小球A能够突破小球B所占的时空而穿越它！这种效应是时空的基本属性引起的,与小球A、B具体结构无关。这是超光速物体具有的最显著的特性！

如果用我们生活的经验进行类比，有点象电磁波能够突破水泥板所占的时空而穿越它！

如能设计出一种转换装置，先把飞行器的静止质量变为零，m0=0，即可在一瞬间飞出去达到光速，进而超过光速，之后，通过转换装置把飞行器的静止质量变为m0≠0，其速度可以比光速快很多倍，并可通过调节其能量来控制速度大小（例如，将火箭燃料往前喷，给飞船阻力，就可使其加速）,用不了几天就可飞到另一个遥远的星系，当靠近星系时再进行反变换，还原成原来的飞行器并安全着陆。

“交界处”——“光速”是一个十分神秘而敏感的地区。如何从低速度到光速，这对于人类目前来说，的确是一个大难题。总有一天，人类可以发现使普通物体静止质量变为零的方法，从而可以达到光速，超越光速，到那时，从低速度到光速就不再是一个梦。

三、对一些超科学现象的解释

在所有的特异功能中，突破空间障碍的现象，最无法用现代科学知识进行解释。

据了解，北京航天医学工程研究所，对特异功能人士张宝胜做了50次有关突破空间障碍的实验，所有封装进入透明玻璃瓶的药片或玻璃试片均做上独特的记号，然后将瓶口烧结。结果张宝胜有25次可以成功的将部份试样从瓶内移出到瓶外，而瓶子没有破。用每秒400张速度的高速摄影机拍摄，可以拍到药片突破器壁的连续过程。证实物体可以互相交错而过，

一九九七年十一月十八日，中国人体科学学会举办了第四届国际学术研讨会，会议邀请了日本、韩国、台湾及中国大陆各省市从事人体科学的学者。会中,张宝胜演示药片穿瓶、铁汤匙扭成“麻花”、超距名片转移等特异功能（药瓶、信封、名片等实验物品全由外宾准备）。在全场近两百位中外学者及十多部摄影机的监视下，在近两个小时内，张宝胜将药品瓶的一百粒药片抖出了九十九粒（封装仍然完好无缺）。在不接触物体的情况下，张宝胜远距离将铁汤匙扭成了“麻花”状，还远距离将一位医生的名片，搬进了双层密封的信封内。

另据了解，中国地质大学人体科学研究所的孙储琳女士也具有“穿壁”等特异功能。在湖北省武汉市的一次实验中，孙储琳将一个封闭药瓶里的药片“抖”出了62粒，药瓶完好无损，封闭如故，但“穿壁而出”的药片在外观上发生了显著的变化。用高速摄影机拍摄，当重放录象慢镜头时发现：在药片“抖”出药瓶的录象画面，只见一道白光。

她还有另一种“穿壁”功能——能够将大于瓶口的物体装入容器内，她的手可以“突破”桌面、玻璃板、墙壁等障碍物，“拍”入另一空间。

她可以将手表、花朵、硬币等物体“远距离”（不接触）定向搬运。她曾经将一只手表、一枚墨西哥硬币、一枚戒指，从1000米以外，用意念运到校长办公桌锁紧的抽屉内。

用超光速理论对上述现象进行解释：功能人用意念使药片等物体处于超光速状态，因而药片可以突破空间障碍，药片与药瓶碰撞穿壁之后，速度非常迅速地减小为零，恢复静止状态。

在药片“抖”出药瓶的录象画面，只见一道白光。那是因为，超光速运动的药片体积变小。由于药片运动的速度接近光速，故在水平方向的长度接近0，在与运动方向垂直方向的长度不变，因而只见一道竖直白光。

四、超光速粒子的探测

方法步骤：

（1）确定超光速粒子的带电性质；

（2）在与超光速粒子运动方向垂直的方向加一强电场，使其受到电场力（F1=EQ）的作用而发生偏转；

（3）在与超光速粒子运动方向垂直的方向加一强磁场，使其受到洛仑滋力（F2=BQV）的作用而发生反向偏转；

（4）调整电场强度E，和磁感应强度B的大小，F1和F2大小相等，方向相反，使超光速粒子沿直线运动。记下E和B的大小。

则超光速粒子的运动速度为：V=E/B

（5）在超光速粒子运动方向上，放置多个厚金属板，在金属板之后射入其它粒子源，使超光速粒子与粒子源发生碰撞，观测被碰粒子碰撞前后的速度变化情况。

关于一个新的物理理论的建立，人们都有以下共识：

第一，一个物理理论的数学推理必须是严谨的；

超光速物体范文篇3

设超光速范围(u>c)的时空变换因子为：k=1/[（u/c）2-1]1/2

超光速范围(u>c)的坐标变换为：

x=k(x’+ut’)

y=y’,z=z’……(1)

根据“相对性原理”，坐标逆变换为：

x’=k(x-ut)

y’=y,z’=z……(2)

根据（1）、（2）得到时间变换为：

t=k{t’-x’[(1/k2)-1]/u}……(3)

时间逆变换为：

t’=k{t+x[(1/k2)-1]/u}……(4)

当△t’=（t2/-t1/）>0时，必有△t=(t2-t1)>0，

即，当我们在一个坐标系观测事物发展为t2>t1时，在另一个坐标系观测事物发展，必有t2/>t1/

这意味着：在超光速范围(u>c)，在不同坐标系观测事物的发展过程，时间具有一致的方向性、不可逆性，超光速不会导致时间倒流。

超光速物体的运动质量：

m=m0/（u2/c2-1）1/2…………(5)

在超光速领域，物体的运动质量(m)随着自己运动速度（u）的增大而减小。当物体运动的速度（u）无穷大时，物体的运动质量(m)等于0。表明物体的运动速度越大，越容易加速。

如果物体的静止质量（m0）不等于0，当物体运动的速度（u）慢到非常接近光速时(u≈c)，物体的运动质量(m)趋于无穷大。

超光速物体的能量为：

E=mc2=m0c2/（u2/c2-1）1/2…………(6)

如果物体的静止质量不等于零，m0≠0，则需要供给它无穷大的能量，它的速度才可能减小到光速c。

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的能量E=0

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的能量E=m0c2

超光速物体的能量和动量的关系式为：

E=（P2c2-m02c4）1/2

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的动量P=m0c

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的动量E=0

由此可见，速度u=0和速度无穷大（∞）的物体，具有某种对称关系。

“时间”和“空间”不能先验地给定，而应当由“物质”及其“运动”所决定。

在宇宙中，并没有速度上限，因而宇宙空间无限大。

在时间上，从大爆炸开始膨胀，许多亿亿年以后便始收缩，然后再膨胀，再收缩……循环往复，以至无穷。大爆炸前宇宙有能量、有运动，并遵循能量守恒定律，因而，大爆炸前也有时间，只不过这些时间永远无法被人们了解罢了。时间，是人们从事物运动发展的过程中抽象出来的概念，总的来说，广义的时间没有开始，也没有结束。

因此，在超光速领域(u>c)，物体不具有核能E0=m0c2，其能量使用方式正好与光速领域情况相反。物体的能量减少（对外做功，释放能量）引起其速度的增加，当物体的能量减少到0时（能量全部释放），物体的速度趋于无穷大(∞)。这说明，无穷大的速度是可以达到的，宇宙不存在极限速度，为了得到无穷大的速度，不仅不需要无穷大的能量，反而需要物体向外界释放全部的能量。

当物体的能量增加（外界对物体做功，供给能量）引起其速度的减少，必须供给物体的能量无穷大(∞)，其物体的速度才能达到光速c。光速c是超光速领域的最低极限。

超光速领域的动量定理表达式为：

F=-dp/dt=-d(mu)/dt……(7)

与光速领域的动量定理相差一个负号。

这样，在超光速领域，物体作圆周运动所需要的不是向心力，而是离心力！

但是，由于在超光速领域牛顿第三定律依然成立，故动量守恒定律仍然适用。

当u>>c时

F=-m0uc3a……(8)

上式表明：当u>>c时，物体运动加速度a的大小，与它所受的合外力F、速度u、静止质量m0的大小成正比，其中，c3为比例常数；a的方向与F的方向相反。与牛顿第二定律不一样。

下面，我们讨论物体的碰撞情况：

质量为m的小球B静止不动，质量为M的小球A，以速度u（u>>c）沿x轴正方向（向右）与小球B发生弹性碰撞后，速度变为u’。小球A速度变为v’。

原来静止的小球B受到外力为动力（方向向右），故能量增加，速度也增加，但v’＜c＜u’。小球B的速度永远达不到c。

小球A受到的外力为阻力（与其运动方向相反），故能量减小，但速度反而增加，即u’>u>c>v’。

即碰撞前后，超光速的小球A的运动速度，始终大于小球B的运动速度。在碰撞那一刻（△t≈0），小球A能够突破小球B所占的时空而穿越它！这种效应是时空的基本属性引起的,与小球A、B具体结构无关。这是超光速物体具有的最显著的特性！

如果用我们生活的经验进行类比，有点象电磁波能够突破水泥板所占的时空而穿越它！

。。。。。。用超光速理论对上述现象进行解释：功能人用意念使药片等物体处于超光速状态，因而药片可以突破空间障碍，药片与药瓶碰撞穿壁之后，速度非常迅速地减小为零，恢复静止状态。

在药片“抖”出药瓶的录象画面，只见一道白光。那是因为，超光速运动的药片体积变小。由于药片运动的速度接近光速，故在水平方向的长度接近0，在与运动方向垂直方向的长度不变，因而只见一道竖直白光。

一、超光速物体存在的可能性

根据爱因斯坦狭义相对论，物体的能量为：

从上式可看出，一切物体的运动速度V都不可能大于光速c（光在真空中的速度）。

如果物体的静止质量m0=0（例如光子），它的运动速度V可以达到光速c，但不可能大于光速c。

如果物体的静止质量m0≠0，为了把物体加速到光速，就需要无穷大的能量。

因此，爱因斯坦认为光速c是宇宙的极限速度。

根据量子力学的理论，在相互纠缠的微观粒子（如电子、光子等）之间，存在某种不可思议的超光速关联，如果对其中的一个粒子进行测量，另一个粒子将会瞬时“感应”到这种影响，并发生相应的变化，而无论它们相距多远。这种信息的传递是“超光速”的。

在宇宙中，既然有始终以光速运动的光子，有始终以低于光速的速度运动的粒子，为什么不会有始终以高于光速的速度运动的粒子呢？也许，宇宙中本来就存在速度始终高于光速的粒子。

现代科学认为，我们目前的宇宙，起源于大约150亿年前的一次“大爆炸”。爆炸前的“宇宙”的体积无限小，“宇宙”具有的能量E是一个有限值。根据爱因斯坦质能关系E=c2m得知，宇宙的能量E部分转换为质量，便有了质子、中子和电子，原子、分子、银河系、太阳系、地球、动植物、人类……

现代科学认为，对于爆炸前的“宇宙”，当今人类掌握的一切科学知识完全失效。因此，宇宙“大爆炸”发生那一刻，完全有可能在产生质子、中子和电子的同时，也直接产生了超光速粒子。

到目前为止，宇宙中被发现共有4种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。作用的方式是交换粒子，而粒子的运动速度则被限制在光速c之内。因此，处在光速中的光子，只能在其迎面方向上受力而减速（例如光在玻璃中的运动速度小于c），而不可能在其运动方向上受力而加速，因为以上4种基本相互作用交换的粒子，不可能从背后追上（真空中的）光子而使其加速。

如果宇宙中本来就存在第5种基本相互作用，交换的粒子是超光速的（称为超子），那么，超子就可以从背后追上（真空中的）光子，发生碰撞而使其加速。

我认为，人类发现超光速物体是迟早的事情。下面，我们在惯性参照系范围探讨超光速领域（u>c）物体运动的规律，其目的是企图发现新的时空理论、新的物理规律、新的能源使用方式。

二、超光速理论

1、超光速时空坐标变换

与爱因斯坦狭义相对论所建立的时空观，集中表现在洛仑滋变换一样，超光速时空观集中反映在从一惯性系到另一惯性系的时空坐标变换式。

爱因斯坦狭义相对论建立的两个理论基础是：“光速不变原理”和“相对性原理”，由此可求得收缩因子：

k’=1/[1-(u/c)2]1/2

进而得到新的时空坐标变换式——洛仑滋变换。

在超光速领域，假定“相对性原理”仍然适用，会不会有一个与“光速不变原理”相对应的“某种速度不变原理”呢？如果有，这个“速度”是否会代替“光速”而成为宇宙的极限速度？

假设存在这么一个“速度”，表示为V=nc(n>1)，“速度V不变原理”的数学表达式相应修改为：

x=tnc（在静止坐标系S）

x’=t’nc（在速度为u的惯性坐标系S’）

“相对性原理”的数学表达式为：

x=k(x’+ut’)

x’=k(x-ut)

由此我们可以得到:

1/k=[1-(u2/n2c2)]1/2

但是，当坐标系运动速度u接近光速c时,

1/k=[1-(1/n2)]1/2

这意味着：当运动时钟的速度u接近光速c时，运动时钟的时间并不趋于“停滞”，运动尺子的长度也并不趋于“0”。

为了保证能够与爱因斯坦狭义相对论的时空衔接，我们只能规定：n趋于无穷大！

假定存在一个“无穷大速度的不变原理”是没有任何意义的！所以，我们得到的结论是：在超光速领域，有一个与“光速不变原理”相对应的“速度V不变原理”的假定不能成立！

我们不能用推导“洛伦兹变换”那样的方法，来推导超光速范围的“时空坐标变换”，因为我们缺少一个与“光速不变原理”相对应的“已知条件”，但是，我们可以确定这种“变换”的原则——在速度“交界处”（当物体运动速度非常接近光速c时），关于最基本物理量“时间”和“空间”性质的结论，“新理论”必须与“爱因斯坦狭义相对论”具有严格的一致性，两者不能相互矛盾。

在实数范围内，满足超光速领域“时空变换”的变换因子，最简单的只有两个：K1=1/[（u/c）2-1]1/2和K2=1/[1-（c/u）2]1/2

下面，我们只讨论K1=1/[（u/c）2-1]1/2的情况

为此，我们假定：惯性坐标系S''''相对于固定在地球上静止的坐标系S，以速度u(u>c)沿x轴方向运动，x''''与x在同一轴上，且t=0时，O''''与O重合(如下图)：

设超光速范围(u>c)的坐标变换为：

x=k(x’+ut’)

y=y’,z=z’……(1)

根据“相对性原理”，坐标逆变换为：

x’=k(x-ut)

y’=y,z’=z……(2)

由（1）得到：△x=k(△x’+u△t’)，

在运动坐标系S’的某一时刻（△t’=0），测量物体的长度△x’，

则△x’=△x/k……(3)

根据（1）、（2）得到时间变换为：

t=k{t’-x’[(1/k2)-1]/u}……(4)

时间逆变换为：

t’=k{t+x[(1/k2)-1]/u}……(5)

如果在静止坐标系S观测某个时钟发生的时间间隔为△t，在运动惯性坐标系S’观测这个静止于S’的时钟发生的时间间隔为△t’，则：△t=k{△t’-△x’[(1/k2)-1]/u}

由于是由S’系内静止时钟(在S’系中没有移动)所记录的，对于这个钟而言显然有△x’=0，所以和之间的关系可更简单地表示为：

△t’=△t/k.……(6)

其中，

k=1/[（u/c）2-1]1/2……(7)

以上(1)-（7）式称为谭强变换。

2、运动尺度和运动时钟

A）当尺子和时钟的运动速度c1，结果是：

1）△x’=△x/k，△x’<△x，即运动的尺子缩短。

运动尺子的速度越快（u越大），u/c越大，k越小，尺子缩短的程度越小。

当尺子的运动速度大到u=21/2C时，k=1，尺子不再缩短，其长度与在静止于地球的坐标系测量到的长度一模一样。

运动尺子的速度越慢（u越小），u/c越小，k越大，尺子缩短的程度越大。

当尺子速度慢到非常接近光速时(u≈c)，1/k趋于0，运动的尺子几乎没有长度（△x’≈0）。

运动的尺子缩短这种效应，是时空的基本属性引起的,与物体内部结构无关。

2）△t’=△t/k,因为k>1，所以△t’<△t，即运动的时钟变慢。

时钟运动的速度越快（u越大），u/c越大，k越小，时钟慢的程度越小。

当时钟的运动速度大到u=21/2c时，k=1，时钟不再变慢，其情况与在静止于地球坐标系观测到的时钟一模一样。

当时钟运动的速度慢到非常接近光速时(u≈c)，1/k趋于0，运动时钟的时间几乎“停滞”（△t’≈0）。

与运动的尺子缩短一样，这种效应是时空的基本属性引起的,与钟的具体结构无关。

B)当尺子和时钟的运动速度u>21/2C时，k<1，(1/k)>1,结果是：

1）△x’=△x/k,△x’>△x，即运动的尺子伸长。

运动尺子的速度越快（u越大），u/c越大，1/k越大，伸长得越厉害.

当尺子速度（u）无穷大时，1/k趋于无穷大，运动尺子的长度也趋于无穷长。

2）△t’=△t/k,因为k<1，(1/k)>1,所以△t’>△t，即运动的时钟变快。

时钟运动的速度越大（u越大），u/c越大，1/k越大，时钟走得越快。

当时钟运动的速度（u）无穷大时，1/k趋于无穷大，运动时钟的运行时间也无穷快。由此可知，从生物的寿命角度考虑，太空飞行的速度并不是越大越好。无人驾驶飞行器的速度则是越大越好，它可以迅速抵达目的地，在寿命问题上也无后顾之忧。

这种效应是时空的基本属性引起的，与钟的具体结构无关。

当局限于匀速直线运动时，运动时钟的快慢和运动尺子的伸缩效应都是相对效应。都是运动着的物质相互之间的时空关系的反映，并不是主观感觉的产物。

在静止坐标系看到运动时钟变慢了，在运动坐标系看到固定在静止坐标系的时钟也是运动的，因而静止时钟也变慢了。

同样，在静止坐标系看到运动尺子变短了，在运动坐标系看到固定在静止坐标系的尺子也是运动的，因而静止尺子也变短了。

在有加速运动的情形下，运动时钟的快慢和运动尺子的伸缩效应都具有绝对效应。

这些现象在实际中是可以观测到的。

例如，μ子静止时的平均寿命为2.197X10-6秒，实验使μ子在磁场中作高速圆周运动，发现其平均寿命变为26.69X10-6秒,寿命延缓了12倍多，与狭义相对论的理论值相符。

这一结果，从另一侧面反映：物体的运动有绝对的一面。

因为，固定在磁场中作高速圆周运动的物体作参考系的观测者，他看到静止在地面上的μ子也是作高速圆周运动的，这样，静止在地面上的μ子平均寿命变为26.69X10-6秒,寿命延缓了12倍多。实际上并不是如此。

3、事物的绝对因果律

一切事物都是运动发展的。事物发展有一定的因果关系，通过物质运动的联系，作为原因的第一事件，导致作为结果的第二事件。这种因果关系是绝对的，不依赖于参考系而转移。时间概念就是从事物的发展中抽象出来的。正确的时空观必须反映事物发展的绝对因果性。在任何情况下时间都不可以倒流，最多时间可以停止。

由(6)△t’=△t/k可知，

当△t’=（t2/-t1/）>0时，必有△t=(t2-t1)>0，

即，当我们在一个坐标系观测事物发展为t2>t1时，在另一个坐标系观测事物发展，必有t2/>t1/

这意味着：在超光速范围(u>c)，在不同坐标系观测事物的发展过程，时间具有一致的方向性、不可逆性，超光速不会导致时间倒流。

4、超光速物体的速度变换公式

在超光速物体运动的速度（u）方向(x轴)上，根据谭强变换，

得V’=dx’/dt’=（V-u）/{1+V[(1/k2)-1]/u},

将k=1/[（u/c）2-1]1/2代入，

（在坐标系S’观测）速度变换为：

V’=dx’/dt’

=（V-u）/[1+V（u2-2c2）/uc2]………(8)

（在坐标系S观测）速度逆变换为：

V=dx/dt

=（V’+u）/[1-V’（u2-2c2）/uc2………(9)

所以，超光速物体运动的速度V，可以在V’的基础上无限制地叠加。

虽然光速已不再是速度的极限，并且“光速不变”也不再适用于超光速系，但是，光速仍然是一种具有特殊意义的临界速度，它作为“普通物体”和“超光速物体”的速度“分界线”，仍然是一种非常重要的特征速度！

5、超光速物体的质量

在超光速领域，我们有理由作以下假定：

1、牛顿第一运动定律仍然适用：如果物体不受力，将保持静止状态或匀速运动状态；

2、牛顿第三运动定律仍然适用：作用力与反作用力大小相等、方向相反，在同一直线上，分别作用在不同物体上，他们同时存在，同时消失；

3、相对性原理仍然适用：在所有惯性参考系中，物理定律的数学表达形式都相同，即所有的惯性参考系都是等价的。

4、动量守恒定律仍然适用：如果系统不受外力，动量守恒；

5、能量守恒定律仍然适用。

设有两个大小、形状一样的小球A、B，相距一段距离，静止时两个小球的质量都是m0，现在，其中一个小球B静止不动，另一个小球A跟随运动的坐标系S’一起以速度u沿x轴方向运动（m为小球的运动质量），两个小球发生完全非弹性碰撞。

第一，在静止坐标系S中观测：我们看到，两个小球发生碰撞之前的总动量是（um+0），发生完全非弹性碰撞之后，两个小球粘在一起，它们的质量均发生变化，但两个小球的质量之和不变，等于（m0+m），设v为碰撞之后两个小球粘在一起的共同速度，则碰撞之后两个小球的总动量是（m0+m）v。

根据动量守恒定律得：um=（m0+m）v

上式也可以写成：u/v=1+(m0/m)……………(10)

第二，上面所发生的事情,我们也可以在另一个运动的坐标系S’中观测：我们看到，跟随S’系一起运动的小球A是静止的。此时，我们看到小球B不是静止的，它的速度是（-u），小球B的质量也不再是m0，而是m，它的动量是（-um），两个小球发生碰撞之前的总动量是（-um+0）。发生完全非弹性碰撞之后，两个小球粘在一起，它们的质量均发生变化，但两个小球的质量之和不变，等于（m0+m），设u’为碰撞之后两个小球粘在一起的共同速度，则两个小球的总动量是（m0+m）u’。根据动量守恒定律得：

-um=（m0+m）u’……………(11)

由(10)、(11)两式得u’=-v,（即在两个不同坐标系观测到：小球碰撞之后粘在一起的共同速度，大小相等，方向相反。）

将u’=-v,代入“速度变换”变换（8）式:

整理得：:c2(u/V)2-2c2(u/V)+(2c2-u2)=0,

解方程得：(u/V)=1+[（u2-c2）1/2]/c……………(12)

对比（10）、（12）两式，得到超光速物体的运动质量：

m=m0/（u2/c2-1）1/2…………(13)

(13)式与狭义相对论质量公式m=m0/【（1-u2/c2）】1/2有些相似，但物理含义不同。在超光速领域，物体的运动质量(m)随着自己运动速度（u）的增大而减小。当物体运动的速度（u）无穷大时，物体的运动质量(m)等于0。表明物体的运动速度越大，越容易加速。

如果物体的静止质量（m0）不等于0，当物体运动的速度（u）慢到非常接近光速时(u≈c)，物体的运动质量(m)趋于无穷大。

6、超光速物体的能量和动量

物体做功的本领，用能量的大小表示。

物体所受的合力为：F=d(mu)/dt，

物体能量（E）的微分为：dE=Fdx=F.udt=ud(mu)

将（13）：m=cm0/（u2-c2）1/2代入上式得：

dE=cm0ud[u/（u2-c2）1/2]

=cm0u{-c2/（u2-c2）3/2}du

=(-m0c3/2)（u2-c2）-3/2d(u2)

将物体的速度从无穷大(∞)，到u(u>c)求积分，得到超光速物体的能量为：

E=mc2=m0c2/（u2/c2-1）1/2…………(14)

如果物体的静止质量不等于零，m0≠0，则需要供给它无穷大的能量，它的速度才可能减小到光速c。

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的能量E=0

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的能量E=m0c2

由(14)得：E2=m02c4/（u2/c2-1）

而动量P=mu,P2c2=（muc）2=m02u2c2/（u2/c2-1）

由此得：P2c2-E2=m02c4

超光速物体的能量和动量的关系式为：

E=（P2c2-m02c4）1/2

当物体的速度无穷大(u=∞)时，它的动量P=m0c

在光速领域，当物体的速度u=0时，它的动量E=0

由此可见，速度u=0和速度无穷大（∞）的物体，具有某种对称关系。

“时间”和“空间”不能先验地给定，而应当由“物质”及其“运动”所决定。

在宇宙中，并没有速度上限，因而宇宙空间无限大。

在时间上，从大爆炸开始膨胀，许多亿亿年以后便始收缩，然后再膨胀，再收缩……循环往复，以至无穷。大爆炸前宇宙有能量、有运动，并遵循能量守恒定律，因而，大爆炸前也有时间，只不过这些时间永远无法被人们了解罢了。时间，是人们从事物运动发展的过程中抽象出来的概念，总的来说，广义的时间没有开始，也没有结束。

将1/[(u/c)2-1]1/2展开，(14)式可以写成：

E=m0c2/[(u/c)2-1]1/2

=(m0c3/u)+(m0c5/2u3)+(3m0c7/8u5)+………(15)

与以下狭义相对论质能公式对比：

E=m0c2/[1-(u/c)2]1/2

=(m0c2)+(m0u2/2)+(3m0u4/8c2)+…

我们发现，(15)式已经没有与E0=m0c2对应的静止质量，只有与运动速度相关的动能。

因此，在超光速领域(u>c)，物体不具有核能E0=m0c2，其能量使用方式正好与光速领域情况相反。物体的能量减少（对外做功，释放能量）引起其速度的增加，当物体的能量减少到0时（能量全部释放），物体的速度趋于无穷大(∞)。这说明，无穷大的速度是可以达到的，宇宙不存在极限速度，为了得到无穷大的速度，不仅不需要无穷大的能量，反而需要物体向外界释放全部的能量。

当物体的能量增加（外界对物体做功，供给能量）引起其速度的减少，必须供给物体的能量无穷大(∞)，其物体的速度才能达到光速c。光速c是超光速领域的最低极限。

由此可知，超光速领域的动量定理表达式为：

F=-dp/dt=-d(mu)/dt……(16)

与光速领域的动量定理相差一个负号。

这样，在超光速领域，物体作圆周运动所需要的不是向心力，而是离心力！

但是，由于在超光速领域牛顿第三定律依然成立，故动量守恒定律仍然适用。

为方便起见，我们讨论超光速领域u>>c时的情况。

当u>>c时，（15）式只取第一、二项，第三项以后忽略不计。

物体的动能为：Ek=(m0c3/u)+(m0c5/2u3)，

同理，物体的质量为：m=(m0c/u)+(m0c3/2u3)

物体的动量为：p=mu=(m0c)+(m0c3/2u2)

将动量对时间求导数：dp/dt=(m0uc3du/dt)=m0uc3a

a为物体的加速度。根据(16)式，

F=-m0uc3a……(17)

上式表明：当u>>c时，物体运动加速度a的大小，与它所受的合外力F、速度u、静止质量m0的大小成正比，其中，c3为比例常数；a的方向与F的方向相反。与牛顿第二定律不一样。

我们讨论超光速领域（u>>c），外力做功与物体的动能变化关系的规律。

当u>>c时，（15）式只取第一项，第二项以后忽略不计。动能为：

Ek=(m0c3/u)

超光速领域（u>>c）的动能定理为：

w=△Ek=m0c3[(1/u2)-(1/u1)]

当合外力做正功时（w>0），物体动能增加（△Ek>0），运动速度减小（u2

当合外力做负功时（w<0），物体动能减小（△Ek<0），运动速度增加（u2>u1）；即物体需要加速时，必须克服阻力做功，向外界释放能量。

下面，我们讨论物体的碰撞情况：

质量为m的小球B静止不动，质量为M的小球A，以速度u（u>>c）沿x轴正方向（向右）与小球B发生弹性碰撞后，速度变为u’。小球A速度变为v’。

原来静止的小球B受到外力为动力（方向向右），故能量增加，速度也增加，但v’＜c＜u’。小球B的速度永远达不到c。

小球A受到的外力为阻力（与其运动方向相反），故能量减小，但速度反而增加，即u’>u>c>v’。

即碰撞前后，超光速的小球A的运动速度，始终大于小球B的运动速度。在碰撞那一刻（△t≈0），小球A能够突破小球B所占的时空而穿越它！这种效应是时空的基本属性引起的,与小球A、B具体结构无关。这是超光速物体具有的最显著的特性！

如果用我们生活的经验进行类比，有点象电磁波能够突破水泥板所占的时空而穿越它！

如能设计出一种转换装置，先把飞行器的静止质量变为零，m0=0，即可在一瞬间飞出去达到光速，进而超过光速，之后，通过转换装置把飞行器的静止质量变为m0≠0，其速度可以比光速快很多倍，并可通过调节其能量来控制速度大小（例如，将火箭燃料往前喷，给飞船阻力，就可使其加速）,用不了几天就可飞到另一个遥远的星系，当靠近星系时再进行反变换，还原成原来的飞行器并安全着陆。

“交界处”——“光速”是一个十分神秘而敏感的地区。如何从低速度到光速，这对于人类目前来说，的确是一个大难题。总有一天，人类可以发现使普通物体静止质量变为零的方法，从而可以达到光速，超越光速，到那时，从低速度到光速就不再是一个梦。

三、对一些超科学现象的解释

在所有的特异功能中，突破空间障碍的现象，最无法用现代科学知识进行解释。

据了解，北京航天医学工程研究所，对特异功能人士张宝胜做了50次有关突破空间障碍的实验，所有封装进入透明玻璃瓶的药片或玻璃试片均做上独特的记号，然后将瓶口烧结。结果张宝胜有25次可以成功的将部份试样从瓶内移出到瓶外，而瓶子没有破。用每秒400张速度的高速摄影机拍摄，可以拍到药片突破器壁的连续过程。证实物体可以互相交错而过，

一九九七年十一月十八日，中国人体科学学会举办了第四届国际学术研讨会，会议邀请了日本、韩国、台湾及中国大陆各省市从事人体科学的学者。会中,张宝胜演示药片穿瓶、铁汤匙扭成“麻花”、超距名片转移等特异功能（药瓶、信封、名片等实验物品全由外宾准备）。在全场近两百位中外学者及十多部摄影机的监视下，在近两个小时内，张宝胜将药品瓶的一百粒药片抖出了九十九粒（封装仍然完好无缺）。在不接触物体的情况下，张宝胜远距离将铁汤匙扭成了“麻花”状，还远距离将一位医生的名片，搬进了双层密封的信封内。

另据了解，中国地质大学人体科学研究所的孙储琳女士也具有“穿壁”等特异功能。在湖北省武汉市的一次实验中，孙储琳将一个封闭药瓶里的药片“抖”出了62粒，药瓶完好无损，封闭如故，但“穿壁而出”的药片在外观上发生了显著的变化。用高速摄影机拍摄，当重放录象慢镜头时发现：在药片“抖”出药瓶的录象画面，只见一道白光。

她还有另一种“穿壁”功能——能够将大于瓶口的物体装入容器内，她的手可以“突破”桌面、玻璃板、墙壁等障碍物，“拍”入另一空间。

她可以将手表、花朵、硬币等物体“远距离”（不接触）定向搬运。她曾经将一只手表、一枚墨西哥硬币、一枚戒指，从1000米以外，用意念运到校长办公桌锁紧的抽屉内。

用超光速理论对上述现象进行解释：功能人用意念使药片等物体处于超光速状态，因而药片可以突破空间障碍，药片与药瓶碰撞穿壁之后，速度非常迅速地减小为零，恢复静止状态。

在药片“抖”出药瓶的录象画面，只见一道白光。那是因为，超光速运动的药片体积变小。由于药片运动的速度接近光速，故在水平方向的长度接近0，在与运动方向垂直方向的长度不变，因而只见一道竖直白光。

四、超光速粒子的探测

方法步骤：

（1）确定超光速粒子的带电性质；

（2）在与超光速粒子运动方向垂直的方向加一强电场，使其受到电场力（F1=EQ）的作用而发生偏转；

（3）在与超光速粒子运动方向垂直的方向加一强磁场，使其受到洛仑滋力（F2=BQV）的作用而发生反向偏转；

（4）调整电场强度E，和磁感应强度B的大小，F1和F2大小相等，方向相反，使超光速粒子沿直线运动。记下E和B的大小。

则超光速粒子的运动速度为：V=E/B

（5）在超光速粒子运动方向上，放置多个厚金属板，在金属板之后射入其它粒子源，使超光速粒子与粒子源发生碰撞，观测被碰粒子碰撞前后的速度变化情况。

关于一个新的物理理论的建立，人们都有以下共识：

第一，一个物理理论的数学推理必须是严谨的；

超光速物体范文篇4

关键词：宇宙，时空，超光速，时间，空间。

宏观物质存在于三维空间中，具有一维时间，空间是真实可见的，时间却总是向前流逝，是虚无的，可以说物质的空间为正，具有正能量，那么其时间就为负，具有负能量。空间具有的正能量与时间具有的负能量的绝对值是相同的。按照物理学的普遍规律，具有相反符号的物质之间相互吸引，例如电磁现象。引力场对于一切有质量的物质都会产生吸引作用，可以说引力场的符号为负，与物质的质量符号相反，引力场即是负能量物质，它的空间为负。在较强的引力场中时间会发生膨胀，引力增强，时间也增多延长(1),这表明引力场的时间为正值，具有正能量。引力场时间的正能量与空间的负能量的绝对值也是相同的。引力场的空间为负，只有一维；它的时间为正，正的时间没有过去、现在、未来的区别，并不流逝，正的时间就为三维，同时拥有过去、现在与未来。当物质的空间为正值时，其时间为负值，物质的时间为正时，空间就为负。正负时空的能量互为正负，它们之间是相互吸引的。引力场与能够产生引力作用物质的时空互为正负，万有引力的产生是由于正负时空相互吸引所致。

光子的静质量为0，能量也就为0。可以把光子静止时的能量叫做能量轴。能量轴的能量为0值，它是正负能量的分界线，表示物质的能量值为0。能量轴是正能量物质的最低能量态，负能量物质的最高能量态，相当于真空状态，它的空间为0，时间为0。

物体的运动速度越快，时间流逝的越慢(2),当物体的速度达到光速时，时间也将静止不动，就由负值变为0，空间也将由正值变为0，随着物体速度的增加，时间也不断地增加，时间在0的基础上再增加，成为正值时，物体的空间就成为负值，它的速度也将增大至超光速，物体本身就会以超光速运动。由此可见，空间为负而时间为正的物质是以超光速运动的。引力场就是以超光速在运动。黑洞的引力场十分巨大，连光子接近时都将被吞食，这说明光速也无法逃离黑洞，可见，黑洞是以超光速的方式存在的，在其内部时间为正，空间为负，黑洞具有负能量。

宇宙随着空间范围的增大，物质逐步增多，引力场也相应地增强，时间也随之增加，当宇宙空间增大到一定范围时，它其中的物质也就增至相当数量，本身的引力场强大到使时间不再流逝，对于这个空间范围时间也就成为0值，静止不动，只有物体的速度达到光速时，时间才会静止，这说明此空间范围是以光速运动的，这个空间范围就成为我们的宇宙--可见宇宙。比可见宇宙更大的空间范围，引力场会更为强大，时间就成正值，空间为负值。比可见宇宙更大的空间范围也就成了超光速体系，空间变为负值，这时它就会以超光速的运动方式存在，可以把它叫做现实宇宙。

在物质的结构层次中，越微小的物质组成单元所含的物质越少，对于宏观世界来说质能也就越低，当物质的结构微小到一定程度时，其质量成为光子静止时的质量，为0值，这时对于宏观世界也就变成了能量轴。当物质的层次在此基础上再微小一些，质量就变为负值，空间为负，成为超光速单元。对于超微观物质本身来说，越微小的物质结构单位体积的质量也就越大，对于它本身范围的引力场也就越强，当物质的结构单元微小到质量为0时，其本身的引力场也就强大到使自身的时间不再流逝，此时它是以光速运动的，这表明能量轴也是以光速在运动，空间为0，时间为0。当物质的结构比能量轴再微小一些，它的单位体积的质量也相应地增大，自身的引力场会更为强大，它就成为黑洞，时间为正值，空间为负，本身也就以超光速运动，或者以超光速的方式存在

以上现象表明对于超光速来说，只是一个极限能量或极限时空问题，黑洞的存在就说明了这一点。当物质本身的能量足够大时，使它达到时空的极限值，空间就由正变为负，时间也由负变为正，它就会以超光速运动了，或者是以超光速的方式存在。

能量轴为光子静止时0的能量，是比微观粒子更为微小的物质结构，可以把质量为0的物质单元结构叫做虚子，比虚子还要微小的物质最基本的结构就是超光速量子--引力子。

超光速的时间为正，同时拥有过去，现在，未来三维，它没有过去、现在、未来的区别，因此对于超光速来说时间是无限的；超光速的空间为负，具有负能量，空间为负的存在，说明它本身是没有大小概念的，这表明超光速的空间也是无限的。超光速的时间与空间都是无限的，它的时间即是空间，空间即是时间，时间与空间是没法划分的，它们完全融合在一起，不再有分别。超光速的时空完全融合，不分彼此，它的时空为一维，超光速就可以看作是一维时空的存在形式。

组成现实世界最微小的物质结构是超光速，比它的空间范围小到无穷还是超光速。对于比可见宇宙的范围更为宏伟的现实宇宙来说，也是一维时空。可见，物质最基本的结构和宇宙的存在形式就是一维时空超光速。超光速的时空是无限的，其小无内，其大无外，宇宙中没有比超光速单元还要小，还要大的物质结构。超光速是时空的基本单位，为万物的本原。可以把物质最基本单元结构超光速量子叫做时空量子，简称时空子，时空子即是引力子。

物质最基本的结构为时空子，一切物质都是由时空子构成的。时空子相互结合，它们结合的数目越多，能量也就越大，当时空子结合的数目增加到相当量级时，能量值就由负变为0，成为虚子。虚子的时间与空间的值都为0，是时空对等的存在方式。有了时间和空间共同存在的概念，能量轴就为二维时空的存在形式，它的时间与空间各为一维，已分化出来，不在融合。宇宙就由一维时空超光速创生出二维时空能量轴，即光速世界。一维时空与二维时空的空间能量为负和0，它们是以虚的方式存在，代表先天，是先天物质。由能量轴生成的以后物质已经有了物质概念，具有正的空间能量，为后天物质。

在我们的任何实验中，无论何时，只要由能量形成物质，就有严格相同的反物质生成，它们总是共同产生，机会均等。反物质的寿命与质量与对应的物质相同，但其它一些符号相反，反物质对于我们世界来说，时间是倒流的。光子的反物质就是它本身。但在大于原子的尺度上，反物质丝毫不见踪影，宏观世界的一切物质都是由正物质构成的。虚子是构成一切宏观物质的单元，它的时间为0，而组成宏观世界物质的时间却总是向前流逝，所以也必须有同等数量的时间为反向流逝的反物质存在，组成反世界，它与正世界的时间相互抵消为0，才能和虚子的时间相符合，不违背质能守恒定律。正反物质相遇就成为能量，以光速运动，时间成为0，等同于虚子的时间，也正说明了这一点。由此可见，正反物质在宇宙中的存在是相等同的，它们相对于光速运动，被光速相隔开。

虚子是由时空子构成的，它的时间为现在，但并不是说它只有"现在"这一维时间，按照质能守恒定律，它的时间也应为三维，可以说虚子的时间分别为：从过去向未来运动和从未来向过去运动两种方向，一种表现为顺时针方向，另一种表现为逆时针方向，它们的符号相反，顺逆时间也就相互抵消了，对外就不显现其性质，而表现为"现在"，这和原子对外不显电性是一个道理。虚子相互之间组成了后天物质，处于顺时针方向的时间就形成了正物质，处于逆时针方向的时间就形成了反物质。正反物质的时间为互逆，把它们相互隔开的光速正好表现为现在，这就成为正的三维时间，形成了超光速的系统形式，与时空子的时间相符合。这时由虚子组成的物质只是微观上的物质，还没有形式宏观世界，微观物质不受光速的限制，如正反物质可以出现在对应的世界。从此有了物质概念，它的空间为两维，时间为一维。于是宇宙就由二维光速世界创生出三维微观世界。最后，微观上的正反物质再各自形成正反世界。宇宙就由三维微观世界形成了四维宏观世界，产生了万物光速是时空的分界线，可以叫做时空轴。物质穿过时空轴要改变符号，就象数学中移项要变号一样。正反世界被光速相隔开，反物质在我们的世界中出现，符号要改变。反世界对于我们来说是反世界，但对于它本身来说还是正世界，时间也是正向流逝的，只不过反物质来到我们的世界，一切都要变成相反的符号，与正世界的物质符号相抵消为0，成为光速，才能与二维时空的性质符合。我们正世界中的物质如果在反世界中出现，符号也要改变，成为时间逆流的反物质。正反世界彼此之间是没有距离概念的，只是被光速运动相隔开，它们互为境中世界，互为空穴。被光速相隔开的正反世界完全一样，彼此相同，对于双方来说都是以虚的方式存在。虚子形成正反物质，并不是说也有正反虚子，只是虚子本身同时拥有顺逆流逝的时间，处于顺时针方向的时间就形成了正物质，反之形成反物质，对于反物质本身来说还是正物质。虚子的时空为0，物质存在，使时空本身缺少，缺少的时空就形成反世界，反过来，我们世界就为反世界的缺少时空。所以正反世界是没法划分的，它们在各自的世界中与所对应的反世界中的一切事物都完全一样，彼此相同。反物质在我们的世界上出现时，它的另一半－－我们世界中的正物质也同时在反世界中出现。万物的永恒运动都源于物质的最基本结构为超光速。能量是物质运动的量度，因此能量就为超光速，光速，为先天物质时空子、虚子的存在形式。作为能量的虚子同时生成正反物质，那么只要有物质放出能量，也必然是正反物质共同产生的，它同时作用于正反世界中的物质，正反物质相中和就回归先天，化为能量。

宏观物质的时间总是向前流逝，是不可逆的，宏观物质以光速运动也就成了能量轴。反物质的时间是反向流逝的，正反世界被光速相隔开，宏观上的反物质一般是不能以本身的性质出现在正世界，宏观物质以光速，超光速运动也必然是使正反物质相中和，回归为先天的虚子，时空子来实现的。

反世界对于我们来说是以虚的方式存在，空间为负，我们世界的空间为正，正负空间相抵消为0，和虚子的空间相符合。正反世界的共同存在也正体现了物质不灭定律，质能守恒定律，反世界的出现并不时偶然的。

宇宙由一维时空超光速创生出二维时空光速世界，再由二维时空创生出三维微观世界，最后形成四维宏观世界，宇宙的创生过程就完成。把这四个时空世界的维数相加正好为十维，宇宙的基本时空就为十维。

现实宇宙为一维时空超光速，组成物质的最基本单－元也为超光速。四维宏观世界存在于现实宇宙中，这表明宏观世界存在于一维时空超光速中。组成物质的最微小单元为超光速量子，表明一维时空超光速也存在于四维宏观世界中。因此可以说宇宙中任何最基本的物质里都有十维时空存在，划分为四个时空世界，时空世界的划分是根据其所对应的空间尺度与能量来实现的。空间改变，时间也将改变，微观世界与宏观世界的时间标准是不一样的，所以它的时间是可逆的。

我们的四维宏观世界也存在于一维时空中，组成宏观物质的基本单元时空子也为一维时空，因此，在时空子中也存在着四维宏观世界，它就为另一个宇宙层次，可以把这个层次的宇宙叫做微观宇宙。超光速量子是物质的最基本单元，现实宇宙也为超光速单元，那么现实宇宙就为更为宏伟宇宙中的一个时空量子。以此类推，宇宙的层次是无限的，世界也是无穷的。

电磁场的载体为二维时空量子－－虚子，引力场的载体为超光速量子－－引力子，电磁相互作用与万有引力相互作用的强度比值为1038个数量极，这个数值代表着虚子与组成它的引力子的能量之比，表明虚子是由1038个时空子组成，光子的动质量与静质量的比值和电磁与引力作用的强度比值也是一样的，代表着三维世界与二维世界的能量之比，可以说一个光子里有1038个虚子存在。在宇宙中任何象光子（作为物质时）一样大小的空间尺度上，都有大于1038个虚子存在，在象虚子同样大小的空间中都有大于1038个时空子存在。聚则成形，散则为气。物质存在，并不是说空间多了什么东西，而是使本来就存在于所有空间，包括真空，虚空及物质本身中的更为精微的先天物质按一定规律进行排列，相互结合，对外就产生了一定的形态功能，从而形成了物质。虚子是由1038个时空子结合而成，为什么说在虚子那么大的空间里面有大于1038个时空子存在呢？因为此空间里如果全部的时空子都结合成虚子的话，它的能量就会达到极限值，它本身就将以超光速运动了，而不再是虚子。因此，在虚子所属的空间里还有相当数目的时空子并没有组合，依然是以虚的方式存在，时空子组合成虚子也是按一定方式，不可能全部都组合。在所有的空间中，时空子与虚子都是以相同的数目均匀地存在，只不过对于宏观世界其能量值为负或为0，不存在空间概念，而又杂乱无章地运动，彼此之间的作用也就相互抵消了，对外则不显现其性质，依然是以虚的方式存在，场的现象就形象地说明了这一点，象引力场和电磁场并不是由物质本身发放出来的，是因为物质的能量为正值，而引力子与虚子的能量为负和0，正负能量会产生吸引作用，物质或电荷就会使本来就以相同数目均匀地存在所有空间中的引力子、虚子形成有序化运动，都向一个方向运行，这样它们对外界就会显现出力的作用，从而形成了场。

物质存在，并没有增加什么，减少什么，即使物质不存在，组成物质的基本单元先天物质都同样不增不减地存在。物质不灭定律，质能守恒定律可以从中找到归宿。

时空子与虚子的时间为正和0，空间为负和0，均匀地分布在所有空间中，它们是引力场，电磁场的载体，本身质能很高，弹性系数也极大，时空子与虚子就可以看作是以太的存在方式，它们就为以太。

光速为时空的分界线，是正负能量的分界线，一切后天物质都相对于光速运动，光速是时空轴，它是不变的。

超光速的时间与空间都是无限的,因此它的速度也是无限的，超光速即为无穷大的速度。

质量表示所含物质的多少，时空子作为物质的最基本单元结构，可以说物质的质量表示为：物质本身含有多少个时空量子。光速的平方就表示时空子的永恒运动－－超光速。在质能关系式中的能量等于质量乘以光速的平方可表述为：物质的能量等于物质本身含有多少个超光速量子在运动。

宇宙是超光速的存在形式，利用超光速可在时间里航行，能不需时间地到达宇宙中的任何地方去。超光速的空间为负，不存在距离概念，因此利用超光速到达宇宙中的任何地方都可马上实现，并不需要时间。但这并不等于不需要能量，因为所要到达的空间距离越远，就要使越多的均匀存在于空间中的时空子向一个方向运动来运载它，这是需要用能量来实现的。航行的距离越远，需要的能量也就越多，如果能量不够，就无法到达预定距离。

磁场是由电荷运动产生的。正反世界被光速运动相隔开，当电荷静止时，电场就同时属于正反世界，成为光速运动。正反世界是被运动（光速）相隔开的，当电荷运动时，同属于正反世界的电场也将分开，于是反世界的电场在我们世界中就成为磁场，我们世界中的电场就成为反世界的磁场，这就象反物质在正世界中出现要改变符号一样的。我们世界中的磁场是由反物质电荷运动产生的，反物质依然存在于反世界中，对于正世界还是以虚的方式存在，所以无法发现磁荷。磁体的南北两极就为反世界的正负电极。磁场起源于反世界的电场，只要有电场存在，电荷运动，就必然同时存在着正负电极，因此磁体无论分得怎样小，都同时存在着南北磁极。

电源于虚子的有序化运动，形成物质的虚子按一定规律组合起来，对外界就产生了电的作用，虚子的时间分别为由过去向将来运动和从将来向过去运动两种方向，互相中和表现为"现在"。虚子在构成物质时，如果组成物质中的虚子向顺时针方向组合起来，形成通路，就构成了顺行的时间，时间由过去向将来运动，就成为正电荷，当然也可称为负电荷，只是一个规定问题。按照质能守恒定律，另一些相同数目的虚子则按逆时针方向组合成通路，形成负电荷，时间由将来向过去运动。反物质在正世界中出现，所带电荷与正物质的相反，时间流逝的方向也相反，也正说明了正负电荷的时间方向相反。正电荷与负电荷的时间都各向相反的方向流逝，时间就成为负值。存在于真空中的虚子都在杂乱无章地运动，时间为0，同时拥有顺行和逆行两种时间方向。正负电荷的时间与虚子的时间互为正负，就会使存在于空间中的虚子产生有序化运动。正电荷的时间由过去向将来流逝，就会对周围空间的杂乱无章运动的虚子产生力的作用，使其也向相同方向，即顺时针方向运动。负电荷的时间为逆行，同样会使真空中的虚子向逆时针方向运动。形成有序化运动的虚子对外界会产生力的作用，这就形成了场强互为正反方向的电场。正负电荷的时间互为正负，能量互为正负，当然会产生吸引作用。虚子之间的力是靠时空子来实现的，电源于引力作用，是正负时空相互吸引所致。

在电磁振荡中电场能和磁场能可以互相转化，磁场是反世界的电场，反世界的时间对于我们是从将来向过去走的，当电场变成磁场时，时间由顺到逆，磁场的时间由将来向过去流逝，因此磁场又会回到从前，恢复为从前的电场，电场自然又会象从前那样运动，又转变为磁场，形成电磁振荡。利用磁现象能够储存信息也是因为磁场的时间是由将来向过去运动的，可以完全恢复到从前。

动能是物体具有速度产生的，速度是位移的时间变化率，是随着时间流逝造成的，要用去时间能量，动能的时间为负，势能象引力势能，弹性势能都来自引力作用，源于引力场，，引力场的时间为正，势能的时间就成为正值，动能和势能的相互转化产生了振动，振动的最大特点是重复性，因为有了回复力。当动能转化为势能时，时间由负值变成正值，正的时间是向过去走的，可以恢复到从前，于是振子就回到初始状态，由势能转化为动能，时间成为负值，回到了从前，自然又会象从前那样运动，动能又转化为势能。振子受到的力是一定的，不计阻力可以完全回到从前，振动的取值就成为恒定的。振动总是相对于平衡位置反复进行，当振子离开平衡位置的最大位移时，势能最大，势能为引力，平衡位置就可以看作是引力中心。

振动向外传播形成波，波是能量传递的一种方式，能量为时空子，虚子的永恒运动。波就是先天物质规律组合成的，振动传递到哪里就使哪里的时空子或虚子规律组合成波。使波发生衍射的小孔是宏观物质，在它周围存在着引力场，引力场会使引力子进行有序化运动，因此小孔对波也具有引力作用。当小孔的宽度和波长差不多大时，小孔对波产生的引力作用就等于或大于产生波的势能所形成的引力作用，此时形成波的引力子就会脱离由振动产生的引力束缚，而围绕小孔进行有序化运动。小孔就成为它的引力中心，因而波就会在小孔的引力作用下改变传播方向，于是就发生了波的衍射现象。当小孔的宽度比波长大的越多，衍射现象越不显著，主要是小孔越宽，波距离小孔壁就越远，小孔对波的引力作用也就逐渐减弱，小孔的引力场对波产生的引力作用就大大小于产生波的势能，波就不再受它的引力束缚，可以依照原来的方向状态传播，不会发生衍射现象。

波源于引力作用，微观粒子的波动性也起源于引力作用。波动理论认为：波函数在空间某一点的强度（振幅绝对值的平方）和在该点找到粒子的几率成正比。振幅为振动物理量偏离平衡位置的最大位移，如果把平衡位置看作是引力中心，那么振幅绝对值的平方就为粒子在引力作用下可运动的一般范围。这说明粒子在某一点出现的行为，并不是偶然出现的情况。粒子在哪一个地方出现是依照它本身的运动状况和具有的动能以及所受到的引力大小等综合因素来决定它的位置。因此说粒子在运动中出现的行为并不是以几率的方式存在，而是在引力作用下按一定轨道运行时所产生的。由于它们之间质能的微小差异，再加上运动状况和距离引力中心的位置不同及其它引力场的作用等不同因素的影响，所受到的引力大小和方向也就各不相同，在引力作用下就可以出现在允许范围内的不同位置，这就表现为几率形式。

原子核外的电子没有确定的轨道，是以几率的方式出现(3)。电子具有轨道磁矩和自旋磁矩，原子核具有核磁矩，组成原子的质子、中子也都具有磁矩。因此电子在运动过程中还要受到磁场力的作用。电子绕核运动的同时还有自旋运动，原子核及组成核的质子、中子也都不断地进行自旋运动，电子在运动过程中总是受到几种综合磁力的影响，再加上电子的磁力与原子核的磁力也相互作用，当它们同名磁极相遇时就互相排斥，异名磁极相遇时就互相吸引，在原子核的磁力作用下，包括质子、中子的磁力，会使电子距离核的远近也就不再相同。由于电子与原子核及组成核的质子、中子总在不断地进行相对运动，因此在不同时刻电子与原子核的相对位置也不同，它所受到的磁场力的大小和方向也就不同，总在不断地变化着，磁场力对电子的影响或大或小，或方向相反，或着吸引、排斥，这就使电子的绕核运动方向和距离核远近的位置也总在改变，不再确定。因此，原子核外的电子没有确定的轨道，总是时而出现在这里，时而出现在那。电子之所以出现在一个比较固定的区域里，是因为它受到的电磁力是有一定距离的，当超过这一距离时，磁场力很难对它发生作用，它要受到静电引力的束缚。当你对着镜子举起左手时，镜中的镜象却举起右手。镜中世界即为现实世界中的反世界，是真实存在的。这个现象说明我们世界中的左即为反世界中的右。

原子核的密度十分巨大，它的数量级达1014克/厘米3。单位体积的核子比同样体积的宏观物质的质量要巨大的多，产生的引力也要强大的多。万有引力的测定是在宏观距离来实现的，而核力的范围只有10-15米，在如此近的距离内，核子间的引力就变得更为强大，强大到已超过电磁相互作用。核力实质上就是万有引力。

中微子以光速运动，它本身是违反宇称守恒定律的。关于K介子的两种衰变方式，表示时间反演不守恒。K介子在运动中转化出二种（K0K0）的组合态(4)，即正反粒子相融合的状态。K介子在运动中是以正反物质相融合的状态出现，那么它衰变时，或者属于正物质状态，或者属于反物质状态，这本身并不确定。当它属于正物质衰变时，是一种方式，属于反物质状态时，衰变则是另一种方式，正反物质的衰变方式是不同的。这说明K介子本身的这种衰变方式并不违反宇称守恒定律，中微子是以光速运动的，在运动中同时属于正反世界，有时正反物质状态也并不确定。破坏宇称守恒的中微子衰变时处于反物质状态，并非处于正物质状态。因此它的衰变方式也和K介子一样并没有破坏宇称守恒定律，时空反演依然成立。

道德经的宇宙观：道生一，一生二，二生三，三生万物，万物负阴而抱阳，冲气以为和。宇宙先创生出一维时空，为道生一，再由一维时空超光速创生出二维光速世界，此为一生二，接着由二维能量轴创生出三维微观世界，为二生三，最后由微观世界创生出四维宏观世界，这就是三生万物。万物负阴而抱阳，冲气以为和，是指万物存在而使时空本身缺少，抱阳指正世界，负阴指由于正世界的存在而使时空本身缺少形成的反世界。冲气以为和中的"气"指的是作为能量的先天物质，能量同时属于正反世界，正反物质中和就回归先天，成为气。当然万物负阴而抱阳也可看作是万物存在，作为阳的空间为正，具有正能量，作为阴的时间为负，具有负能量，正负时空中和就回归先天，成为时空量子，这就是冲气以为和。

周易的宇宙观：无极即太极，太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦。太极指一维时空，两仪指二维时空世界。微观上的正反物质不受空间限制，都可在对方世界中出现，它们的空间就共为二维，但正反物质在一个世界上出现，时间是分别互为反向流逝的，它们的时间也是二维，三维微观世界对于正反物质也可以说是四维微观时空，两仪生四象就是其所指。也可以认为微观上的正物质的时间、空间各为一维，反物质的时间和空间也各为一维，相加为四维微观世界。正世界为四维宏观时空，反世界也为四维，相加为八维，八卦就是指正反世界的八维宏观时空。宇宙就由四维微观世界创生出八维宏观世界，这就是四象生八卦。

在多普勒效应中，波源与观察者相互接近时频率要升高，远离时频率要降低(5)。在任何空间范围内，作为媒质的时空子、虚子都是以相同数目均匀分布的。波在传递过程中，是把时空子或虚子不断地组合再向前传播的，这会用去波的能量。当波源与观察者接近时，波传播的距离就缩短，用去波的能量也就少，这表明波损失的能量就少，比与观察者距离不变时波的能量相对要大，波的能量与频率成正比，自然，波源与观察者接近时频率要升高。从河外天体到达地球上的光子发现有巨大红移现象，并且红移大体上和距离成正比。传播光子的载体是虚子，虚子的数目在真空中任何地方都相同，它们本身是杂乱无章地运动的，光子的运动方向是单一的，它所走过的路程越远，就得使用越多的能量使虚子向一个方向运动来运载它，光子本身的能量也就相应降低，发生红移现象。

宇宙是无限的，它如同数轴上的数，又如同时间的过去、现在与未来，不能说宇宙到底有多大，就象不能说出最大的、最小的数字是多少一样的道理，只能说宇宙是无限的，它的层次是无穷的。时空子、现实宇宙、宏观宇宙分别可以看作是时间的过去、现在与未来，形成超光速体系，为三维宇宙层次。这三个层次的宇宙每一层次又分别拥有过去、现在、未来。

在我们宇宙中，时空子的数目是无穷的，时空子是物质的最基本单元，也是下一个宇宙层次，为现实宇宙的子代宇宙。宇宙的层次是无限的，每隔一个层次的宇宙，在下一个层次的无数个子宇宙中，每一个子代宇宙都将有一个时空子发生变化，对于组成宇宙的宏观事物，在子宇宙中其本质不会发生变化，任何宏观事物，在宇宙中存在的数目都是无限的。对于现实宇宙，其子代宇宙为无数个时空子，在每一个作为子宇宙的时空子中都存在着构成现实宇宙的一切宏观事物。在每一个时空子中都将有一个太阳系，产生一个地球文明。有无数个完全相同的地球文明都同时一一存在于每一个子宇宙中。

太极指的是一维时空，太极图所表述的就是一维时空超光速的存在形式。超光速的时间为正，空间为负。太极图外面闭合的圆形曲线表示超光速是一个完全封闭的系统。正的空间是以广延性和伸张性存在的，超光速作为负的空间，它的边界是完全闭合的，在黑洞内部物质一般无法从中逃出，也正是因为它的空间是闭合的。太极图的阴阳两面分别代表着时间和空间，它们在一个圆内相抱表示超光速的时空完全融合在一起，不分彼此。在一维时空世界里面还存在着四维宏观世界，说明在超光速的内部还存在着负的时间和正的空间，而超光速又存在于四维宏观世界中，表明作为时间的它也存在于空间中。那么在太极图阴阳两面之中的阳点和阴点就表示在空间里面存在着时间，时间里面存在着空间。圆图内用于分开阴阳面的旋线表示太极为永恒的运动－－超光速，是时空振荡的存在形式。太极图外面的八卦自然指的是正反世界的八维时空，代表着后天的物质世界。八卦用符号"－"代表阳，表示空间，符号"－－"代表阴，表示时间，符号''''－－''''阴左右各一横分别表示时间的过去与未来，两横中间的空白表示静止的时间"现在"。时间的过去与未来都相对于现在运动，和于现在。物质存在于太极中，太极存在物质中。太极是物质的最基本结构和宇宙时空的存在方式，为万物的本原，它是一维时空超光速的存在形式，时空完全融合在一起，不分彼此，因此，古人把太极看作是混沌。

河图为黑白点组成的图形，其数十，代表着宇宙的基本时空是十维。黑点和白点分别表示时间与空间的对等存在。从宇宙的起源看，一、二维世界的时空为三维，代表着先天；三、四维世界的时间各为一维，其能量为负，也代表着先天。先天的时空就为五维，宇宙的基本时空剩下的五维为后天时空。十维基本时空中代表先后天物质的时空各为五维。图中表示阳的一、三、五、七、九与表示阴的二、四、六、八、十分别代表着先天的五维和后天的五维时空。这也是《周易》中天数五，地数五的原因。河图中间的白五自然是表示先天的五维时空的数目，后天物质又分为正反物质，所以后天的五维时空也可看成十维，图中黑十就是其所指，其中各有黑五在两边就表示正反物质世界的后天时空分别为五。白五在正中，表示后天物质是由先天物质创生出来的。图数五、十的外面二、七、六、一与九、四、三、八分别占有四个方位，就表示宇宙的十维基本时空还分为四个时空世界，图数一、二、三、四表示四个时空世界中每一个世界具有的时空维数。

宇宙的时空为十维，如用数学中的一个阿拉伯数字表示一维，那么时空维数就与：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这十个数字正好相符。任何事物间都有共同的规律，都可用相同、相似的符号表示出来。

在数学中，分数的分母不能为0，0表示虚无，没有，相当于宇宙的一维或二维时空，它的空间为负或0。数量的多少也只是在正的空间才能比较，对于负的空间来说，时空已发生了根本性的改变，数量也就失去了其含义，0表示无限时空，因此0为分母没有意义。虚数本质地进入了量子力学，描写了自由运动粒子的平面波决不能写成实函数，而必须写成复函数(6)。波是时空子的规律组合，是能量的传递方式，时空子的空间为负，虚数的空间也为0值，虚数同时属于正反世界，它的空间是0，因此两个虚数之间不能比较大小。

后天物质是由虚子构成的，虚子以光速运动方式存在，构成物体的虚子向各个方向运动的都有，如果组成物体的虚子向一个方向运动所产生的力大于向其它不同方向运动的虚子产生的阻力时，物体本身也就产生了运动。如果使组成物质的虚子都向一个方向运动时，物质本身就以光速运动了，光子就是如此。虚子是由时空子构成的，时空子以超光速的运动方式存在，构成虚子的时空子也向不同的方向运动。如果使组成物体的时空子都向一个方向运动，物体本身就会以超光速运动了。

物体的运动速度越快，就会使组成它的时空子向一个方向运动的数目越多，随着物体运动速度的增加，会使更多组成它的时空子向一个方向运动，向一个方向运动的时空量子是以超光速的方式存在，它的时间为正，空间为负，因而会消去自身的空间存在形式，而恢复其时间属性。所以运动的物体比静止时时间要增加，空间也相应缩小。

时间与空间的能量互为正负，相加为0，无论时空如何变化，总的能量都不变，永远都是0值。时空总在不停地转化，时空存在，并没有增加减少，总的能量是不变的，有多少时间消失，也将产生同样能量的空间，反之亦然。随着物体速度的增加，时间也将增大，而空间却随之减少，减少的空间就是转化成了增多的时间，而时空的总能量并没有改变。当物体的速度等于光速时，时间静止为0，由负值增长为0，空间也由正值减少为0，就是把空间的正能量转化成了时间，使它由负到0。当物体的运动速度超过光速时，空间为负，时间为正，就是把空间完全转化成了时间，形成时空振荡。物质的运动实质上是时空的相互转化。

宏观世界是由时空子组成的，时空子的时间为正，空间为负，是时间的存在形式，宏观世界的时间为负，空间为正，是空间的存在形式。宏观世界的产生就是由正的时间转化成了空间而形成的，随着时空子越来越多地组合，形成更多的宏观物质，时间也不断地转化为空间，当宇宙的时间完全转化成空间时，空间能量就会达到极限值，也就开始再由空间向时间的方式转化。这就如同动能、势能之间的转化，它本身是时空之间的转化，所以不存在阻力问题。可以依照相同的频率永远持续下去。

组成粒子的基本单元是虚子，微观粒子之间可以相互转化，不同的粒子之间的差异只是拥有虚子的数目和虚子的排列顺序的不同，当一种粒子转变成另一种粒子时，也就是组成它的虚子之间改变了排列顺序，增减了虚子的数目形成的，粒子在运动和转化过程中，一般都有能量的变化传递，或吸收，或放出能量，组成粒子的虚子总是以光速运动，当粒子的运动状态发生变化时，虚子在场的作用下，从粒子本身分化出来，脱离粒子，这就是粒子的耗能过程，当粒子得到能量时，也就是吸收了外来的虚子。当然，物质的最基本单元为时空子，时空子为能量，为虚子的组成部分，虚子之间的力是靠时空子传递的，有时物质之间的能量转换直接靠时空子传递，如物体在引力场中被加速就是吸收了时空子的能量。

当宇宙的空间物质达到一定范围数量时，此空间范围是以光速运动的，就构成了我们的可见宇宙，在可见宇宙的周围还有无数个星系，这些星系与可见宇宙中的一部分星系的空间相合，也是以光速运动的，就又构成了一个可见宇宙。相邻的两个可见宇宙的一部分空间是相互重合的，共用同一空间，这也正表明可见宇宙的空间为0。比可见宇宙更大的空间范围就构成了超光速体系，形成现实宇宙，宇宙中任何达到超光速的空间范围都为一个现实宇宙，它的数目是无限的，当然，从超光速来看，整个宇宙的空间是无限的。现实宇宙即超光速与其它邻近的现实宇宙的一部分空间也相互重合，共用同一空间，现实宇宙的数目是无穷的。这样，宇宙就一层一层地向外空间拓展，直至无限。金字塔内的时间走慢说明其引力场增强，但这种增强并非是常规的增强，而是金字塔的特殊形状能使越来越多的超光速量子引力子形成有序化运动，向单一方向运动。引力子的时间为正，空间为负，因此金字塔内的时间要增大，负的空间具有复原功能，负能量会使物质加速有序化的进程。因此金字塔内的食品能保鲜，塔内的水能治病等等。

一切存在的事物都由过去经现在来到未来。宇宙本身同时拥有过去、现在和未来，这表明一切事物的过去、现在与未来都是永远一同存在于宇宙时空中的，它们是不变的。虽然对现实世界来说，它总在变化，但对于宇宙本身来说，则不变化，宇宙永远同时拥有无限的过去世界、现在世界和未来世界。过去已经消失，未来还没有到来，只有现在才现实地存在，事物的过去与未来的空间就为负，对于现在世界来说，过去世界与未来世界是以虚的方式存在，但对于它们本身还是真实地存在，而现在世界对它们来说则是虚的存在，因为现在世界已是另外两个时间世界的未来与过去了。

波是场的存在方式，波向外传播的只是振动的运动形式，物质本身并没有迁移。一切物质之间的相互作用都是靠场来实现的，物质运动也是如此。当物质从一个位置到另一个位置时，物质本身并没有迁移，运动的只是时空的转换过程。物质存在，并没有增加减少什么，只是时空子的规律组合，物质不存在，时空子还是以相同的数目均匀地分布在所在空间，不增不减。物质在运动过程中，当物质本身的空间到达何处，也只是把何处的时空子组合成自我，而原来的自我则由于能量的转移而消散了，重新化为时空子。合成自我就是把时间转化成了空间，旧的自我离散就是把空间转化成了时间。以上现象表明物质本身并没有运动，运动的只是时空。随着时空的变换，物质的存在位置也不断地变化，这就产生了运动现象。

超光速没有距离概念，其空间为负，利用超光速在宇宙中运行，事物在运行中所用去的时间只是调整频率的时间，只要把自身的频率与所要到达地方的频率相协调一致，事物就可以超越时空直接到达目的地，而不再需要时间。

生命的思维意识活动明显地超越了时空，不受其限制，只有超光速才能不受时空的限制，那么意识本身就是以超光速的方式存在，是由时空子直接构成的超光速系统。凡是意识，一定是以超光速的方式存在，反过来看，超光速也是意识的存在形式。超光速即是意识，意识即是超光速。宇宙时空和物质的最基本单元都是超光速，可见，宇宙时空本身就是意识的存在方式。物质只不过是时空的外在表现，时空是精神的存在形式。

生命的起源是由化学作用经无机物到有机物，再由有机小分子结合成有机高分子物质，蛋白质、核酸等。从有机高分子物质组成多分子体系，最后演化成原始生命。普遍认为生命是由无机物经过以上的化学过程产生的。由无机物在自然条件下形成的多分子体系，这种多分子体系的分子之间是靠电磁力结合的，这样，在分子之间就形成很多电磁场，电磁场能使虚子进行有序化运动。当这种多分子体系的分子之间的电磁场互相重合，就会使分子电磁场内的虚子形成了闭合的有序化联系通路。虚子之间的力是靠时空子来传递的，虚子组成的闭合联系通路会使时空子规律组合，形成封闭的超光速系统，由此产生了生命。可以主动与外界交换能量，维持其存在。虚子组成的有序化通路就是生命的经络系统，由时空子规律组合成的封闭的超光速系统就是生命的意识。这种直接由电磁场的复合而使时空子规律组合成了封闭的超光速系统是自然形成的意识，为原始意识，就是生命的下意识、潜意识，气功中的元神。

经络是由虚子组成封闭的有序化通路直接构成的，虚子的空间为0，质量为0，所以用常规方法无法观测到它，经络是气、光、音的通道，是因为虚子总是以光速运动，为能量的存在形式，因此能量可以在经络内部传递。生命的意识是由时空子直接构成的超光速系统。从正反世界共同存在的现象看，在反世界还有一个反躯体与我们相对应。虚子、时空子作为先天物质，同时属于正反世界，意识也就同时属于正反躯体，一个灵魂同时主宰着正反两个同样的躯体。经络也是如此，经络是先天生命在躯体的存在形式，也同属于正反躯体。虚子的有序化联系通路形成经络，由此产生了生命，经络即是生命的线路。穴位是经络上的较大空间，大的穴位一般要联通众多的脉络，可以说穴位即是生命信息场存在的地方，是生命信息的中转站，为生命的能源基地，可以储存生命信息能量。

超光速为时间的存在形式，表现为意识，因此时间也就为意识的存在形式。空间为物质的存在形式，空间即为物质，时间即为意识。空间源于时间，物质起源于意识。宇宙在创生过程中，是从时间转化为空间的过程，这就是精神生成了物质。

空间是物质的存在形式，时间是意识的存在形式。那么空间就可以看作是物质世界，时间就可以看作是精神世界。对于任何事物来说都有时间概念，都有本身的时间。所有的事物的时间都可看作是与其物质世界本身相对应的精神世界。事物的时间即是事物本身的精神、灵魂、万物皆有灵。精神世界也可以叫做灵魂世界，是灵魂居住的地方。精神世界也是想象中的世界。日有所思，夜有所梦，当生命睡眠时，由于不同信息对其的作用，其灵魂就在精神世界中运动，梦即是灵魂在精神世界中的运动轨迹。

生命体永不停息地进行新陈代谢，产生能量维持生命的存在，一般情况下，生命总在不停地进行思维活动，它的灵魂就以实的方式存在，不断地消耗着能量。当意识相对专一停止时，灵魂就以虚的方式存在，很少消耗能量，这样，灵魂就停止无规则运动，而以无神的方式存在，在自身形成封闭的超光速系统。当灵魂以元神的方式存在时，生命体还在不断地产生能量供给它，而它是以虚的方式存在，并不需要多少能量，超光速的空间为负，此时灵魂就会不停地吸取储存生命体供给它的能量。经络是先天生命在躯体上的存在方式，是产生生命能量的源泉，为灵魂在躯体上的投影，穴位是生命场存在的地方，能够储存生命能量，自然，产生的能量会按经络运行，储存在穴位里。生命储存的这种能量都是供给生命意识活动用的，因此它可以受意识的调控。人通过训练，到一定程度可以发放外气影响事物，外气就是储存的生命能量。气功修炼讲究修元神，以上就是气功修炼的原理。

气功中的真气是生命体储存下来的生命信息能量，为先天物质，是虚子和时空子。象气功师发放的外气，都是虚子或时空子，在测定过程中，它本身是连续发出的，并具有相当数量，在外气发放时，可以自动组合，在测定时，会表现出很多粒子的性质，但它并不是所认为的那种粒子，依然是虚子、时空子，属于意识的生命信息，具有意识的一切性质。所以它带有生命信息，具有专一性、目标性等等，时空子、虚子为先天物质，因此它不受屏障的限制，可以超越时空。

意识是超光速，但它只是生命场内的时空子本身规律组成的封闭的超光速联系通路，意识是以生命场的方式存在于时空中，它只是在生命场内活动，意识虽然是超光速，也只能靠感观来感知事物，一般能量不够，本身不能超越时空直接感知事物。

生命通过气功修炼，能量不断地积累，当能量积累到相当量级时，就可以使灵魂以光速，超光速直接运动了，这就表现为特异功能。超光速的空间为负，光速的空间为0，因此，当灵魂以光速、超光速运动时，并没有空间距离概念，本身超越了时空，不受其限制，当然可以透视、遥视、思维传感。超光速的时间为正，同时拥有过去、现在、未来三维，当灵魂以超光速运动时，就可以在时间里运行，对于超光速，过去世界、现在世界和未来世界都是一样的，只是一个方向选择问题，就象物质在三维空间中可以向任何方向运动一样，在向过去、现在、未来这三维时间世界中的哪个方向运动，就会到达哪个时间世界。利用超光速能回到从前的世界，看到过去发生的事情；来到未来世界，就预测到未来。搬运术和突破障碍就是使用能量使组成物体的虚子或时空子都向一个方向运动，正反物质共同回归为虚子或时空子，虚子和时空子的空间质量为0或负，那么物体本身也就成了虚态，处在真空状态。它本身也就不受空间的限制了，以光速，超光速运动，或是以光速、超光速的方式存在。穿墙过壁也是如此，就是用能量使组成身体的虚子都向一个方向运动，身体成了虚态，和真空一样，自然可以不受空间的限制。练功可以使身体内的负熵增加，是因为储存的能量空间为负或0，具有负能量。生命的产生就是由虚子的有序化联系形成通路，再使时空子组合成超光速系统，产生了生命场，能从食物中获取能量维持其存在。作为生命能量的虚子、时空子在任何空间中都以相同的数目均匀地存在，不增不减，一切后天物质都是由它们构成的。生命自身的生命场强大到一程度，就可以直接从真空中摄取作为能量的虚子或时空子，把它们合成对身体有用的物质能量，维持正常的生命活动，这就是直接与时空交换能量了，而无需再进行常规的新陈代谢，这就形成了气功中的辟谷现象。

当生命的生物分子发生异常时，就会引起生物电磁场的变化，这样就会使虚子间的正常联系发生变化，使先天生命的状态发生异常，就会影响后天生命系统的正常运转，从而形成了疾病。疾病的产生是先天的生命状态发生异常引起的。当人进行气功训练时，就会在生命场内产生并积累能量，即产生真气。真气自然会按照先天的经络系统运行到周身各处，使组成生命线路的虚子都按照有序化联系通路进行运转，哪的生命线路不通或异常随着生命能量的冲击而逐步通畅和恢复，这样就会使作为先天生命的经络系统由异常状态恢复到正常状态。虚子按有序化通路进行的正常联系又会使发生异常变化的生物分子的电磁场发生变化，也向正常的状态恢复，同时也就使生物分子也恢复到正常状态。这样，后天的生命系统也就重新正常运转，疾病也就得到了康复。这就是通过练功可以治疗疾病的原理。

超光速物体范文篇5

关键词：宇宙，时空，超光速，时间，空间。

宏观物质存在于三维空间中，具有一维时间，空间是真实可见的，时间却总是向前流逝，是虚无的，可以说物质的空间为正，具有正能量，那么其时间就为负，具有负能量。空间具有的正能量与时间具有的负能量的绝对值是相同的。按照物理学的普遍规律，具有相反符号的物质之间相互吸引，例如电磁现象。引力场对于一切有质量的物质都会产生吸引作用，可以说引力场的符号为负，与物质的质量符号相反，引力场即是负能量物质，它的空间为负。在较强的引力场中时间会发生膨胀，引力增强，时间也增多延长(1),这表明引力场的时间为正值，具有正能量。引力场时间的正能量与空间的负能量的绝对值也是相同的。引力场的空间为负，只有一维；它的时间为正，正的时间没有过去、现在、未来的区别，并不流逝，正的时间就为三维，同时拥有过去、现在与未来。当物质的空间为正值时，其时间为负值，物质的时间为正时，空间就为负。正负时空的能量互为正负，它们之间是相互吸引的。引力场与能够产生引力作用物质的时空互为正负，万有引力的产生是由于正负时空相互吸引所致。

光子的静质量为0，能量也就为0。可以把光子静止时的能量叫做能量轴。能量轴的能量为0值，它是正负能量的分界线，表示物质的能量值为0。能量轴是正能量物质的最低能量态，负能量物质的最高能量态，相当于真空状态，它的空间为0，时间为0。

物体的运动速度越快，时间流逝的越慢(2),当物体的速度达到光速时，时间也将静止不动，就由负值变为0，空间也将由正值变为0，随着物体速度的增加，时间也不断地增加，时间在0的基础上再增加，成为正值时，物体的空间就成为负值，它的速度也将增大至超光速，物体本身就会以超光速运动。由此可见，空间为负而时间为正的物质是以超光速运动的。引力场就是以超光速在运动。黑洞的引力场十分巨大，连光子接近时都将被吞食，这说明光速也无法逃离黑洞，可见，黑洞是以超光速的方式存在的，在其内部时间为正，空间为负，黑洞具有负能量。

宇宙随着空间范围的增大，物质逐步增多，引力场也相应地增强，时间也随之增加，当宇宙空间增大到一定范围时，它其中的物质也就增至相当数量，本身的引力场强大到使时间不再流逝，对于这个空间范围时间也就成为0值，静止不动，只有物体的速度达到光速时，时间才会静止，这说明此空间范围是以光速运动的，这个空间范围就成为我们的宇宙--可见宇宙。比可见宇宙更大的空间范围，引力场会更为强大，时间就成正值，空间为负值。比可见宇宙更大的空间范围也就成了超光速体系，空间变为负值，这时它就会以超光速的运动方式存在，可以把它叫做现实宇宙。

在物质的结构层次中，越微小的物质组成单元所含的物质越少，对于宏观世界来说质能也就越低，当物质的结构微小到一定程度时，其质量成为光子静止时的质量，为0值，这时对于宏观世界也就变成了能量轴。当物质的层次在此基础上再微小一些，质量就变为负值，空间为负，成为超光速单元。对于超微观物质本身来说，越微小的物质结构单位体积的质量也就越大，对于它本身范围的引力场也就越强，当物质的结构单元微小到质量为0时，其本身的引力场也就强大到使自身的时间不再流逝，此时它是以光速运动的，这表明能量轴也是以光速在运动，空间为0，时间为0。当物质的结构比能量轴再微小一些，它的单位体积的质量也相应地增大，自身的引力场会更为强大，它就成为黑洞，时间为正值，空间为负，本身也就以超光速运动，或者以超光速的方式存在。

内容摘要：关于初中物理中物态变化的科学探究的尝试。

关键词：物态变化、科学探究。

科学的核心是探究，教育的重要目标是促进学生的发展，科学课程应当体现这两者的结合，突出科学探究的学习方式。美国1996年初了第一个国家科学课程标准，其核心是科学探究。英国、日本、新西兰等国，科学探究也都成为科学课程的核心。我国教育部制定的《科学（7-9年级）课程标准》（实验稿）的“总目标”中，提出了“增进对科学探究的理解，初步养成科学探究的习惯，培养创新意识和实践能力”，“分目标”中更是将“科学探究”列在首位。科学探究作为一种让学生理解科学知识的重要学习方式越来越受到重视。

在初中如何开展探究式学习？我认为，初中阶段可以从学科内较为简单的探究式学习入门，以教师组织学生开展有知道的探究式学习为主，为后续学科或高中高层次的探究式学习做好准备和衔接。教师应筛选出那些适宜开展探究式学习的内容。

初中刚开始学习物理，学生的理解能力、分析、思维能力还较浅薄时就接触到“物态变化”这一章，他们概念多，过程复杂，特别是吸热、放热过程难以区分，用于解决生活实际时较困难。如果这一章学不好，也许学生就对物理失去兴趣和信心。因此教师不能只应用常规方式教学，这样学生多是课上明白，课下死记硬背，又回到“雾里”，不能达到从“雾里----悟理----物理”的学习真谛。因而我教学中，在常规教学方式的基础上又应用了探究式教学，下面是探究的过程：

一、准备工作：

教师教学知识上的准备：为了让学生在课堂上探究物态变化的吸热、放热过程，教师应把什么是物态、什么是物态变化、物体存在都有什么状态等基本概念介绍给学生。

知识准备：学生预习什么是溶解、凝固、汽化、液化、升华、凝华、六个基本概念。

实验仪器准备：每两个学生为一组自备材料和工具，准备演示其中的一种物态变化，必要时学生可向教师借实验室的工具和仪器装置。此项工作教师必须进行统筹规划，以免实验的内容雷同太多。为了激发学生兴趣，还可以在活动中设立“最新奇、最能说明道理、最佳协作奖”等奖项。因为此项工作关系到整个教学的效果，所以教师要做好到位的指导。如做好安全教育，做好协作教育等。教育学生“倘若你有一个苹果,我也有一个苹果,而我们彼此交换这些苹果,那么，你和我仍然是各有一个苹果,但是，倘若你有一种思想，我也有一种思想，而我们彼此交换这些思想，那幺我们每个人将各有两种思想”,大文豪肖伯纳的这些话道出了协作的真谛.不论是从理论还是实践上看，协作学习都优于个别学习。协作学习不仅有利于学生个体的思维能力、学习业绩等的提高，还有利于学生以乐观态度对待学习内容，在与他人交往中相互尊重。

二、课上探究：

每两组之间相互演示，并分析是什么物态变化过程及是吸热、放热。我深刻的体会到，充分发挥学生的动手、思考能力，可以最大限度的调动学生的学习积极性，使他们在学习过程中不感到疲倦、厌倦。正如牛顿善于继承前人的成果,这是和他的奋发好学、勤于思考分不开的。有人问牛顿是怎样发现万有引力定律的，他回答说：“靠不停的思考”（3）（Bythinkingonitcontinually）。问题的解决，特别是有创意的问题要“靠不停地思考”不是单单靠课堂上45分钟就能完成的，“素质教育”并不排除勤奋刻苦，刻苦学习也不等同于大量做题，关键是要乐于思考，肯钻研、有创新。最后，评出较好、并可重复做的一组，给全班演示并讲解。

从实践的角度看，协作学习不仅指不同学生研究问题，还包括不同科目之间的互相支持和启发，特别是“3+x”的高考模式对学生的综合能力提出了较高的要求，那么在教学中除了夯实本学科的基础，还要培养学生解决实际问题的各种能力。包括思考创新、动手操作、论述总结等。三、评奖：

为了这一节课，有很多学生都动了脑筋。为了使学生的付出得以承认，老师的许诺得以实现，全班进行了严肃的评奖。

本次课上学生共准备了各种实验二十个，其中有3组是重复的，有8个是书上的事例，如冰融化为水的溶解过程、把水加热汽化为水蒸汽的过程、水蒸气遇到较凉的玻璃片液化为水的过程、把水涂在身上水汽化为气体的过程、灯泡内钨丝的升华和凝华过程等，在实验的基础上学生很容易分析出物态变化到底是吸热还是放热。

有个学生的实验很有创意。他要探究凝固过程是吸热还是放热。看到书上水凝固成冰的实验，他认为虽然把一杯水放到冰箱内就可以了，但在课堂上不好实施。于是他就点燃蜡烛，然后让蜡油滴到放在手上的薄纸上，由于手感觉到有些热，所以他得出结论：手吸热所以觉得热，即在此同时，油滴在放热。结论就是：液体凝固成固体，需要放出热量。

有个学生的设想非常的合理，推理非常正确。不但用实验讲解了液体汽化要吸热，还想说明为什么100℃的水蒸汽比100的水对人的伤害性更强。他在化学老师那里借来沸点很低只有20几℃的化学药品，用酒精灯对其加热，我们能观察出汽化需要吸热。然后他让同学去试是同温度的液体和气体那个对人的伤害更大。然后他还进行了推理，得出100℃的水蒸汽比100℃的水对人的伤害性更强。（当然，在每个学生实验之前，教师都要进行审查，以保证学生的安全。）

四、成果的展示：

在我的指导下，学生对自己的实验进行了小小的改进，进而参加了学校组织的“动手动脑”大赛，并获得了很好的成绩。虽然只是校级的比赛，但学生获了奖也非常高兴。更令人兴奋的是由于这次课的成功，很多学生从此喜欢上了物理，而且产生了浓厚的兴趣。

五、教学感想：

物理学习需要一个相对宽松的教学环境，学生要积极主动地参与进来，动手（实验）动脑（解决问题），探究式学习就是一种理想的教学方法。实践证明，在实施“探究式学习”时，必须把握好以下三个原则：

以学科知识为主导、逐步推进的原则。探究式学习分为课内和课外两个方面，“探究式学习”教改实践还刚刚开始，所以要先从学科内的课堂知识为突破口，逐步向课外知识延伸、拓宽。

以学生为主题、师生互动的原则。教师还缺乏“探究式学习”的案例积累，学生也缺乏“探究式学习”的经验，教师必须以积极的姿态介入，教师要善于创设问题情景，提供探究途径，引导学生思维，但不要代替学生的自主探究。

全面关注的原则。教师既要关心学生学会了哪些课本知识，也要关心学生在探究过程中得到哪些课外知识和收获，既注意学生智力因素的提高，也注意其意志品质、社会责任、合作精神等非智力因素的培养；既重视知识达成的显形成果，也重视科学态度、问题意识、探究能力等隐性成果。

感受与问题：在探究性学习的教学中，还有一些其它问题和观点现陈述如下：

探究性学习需要教师为学生营造一个宽松、民主、和谐的课堂学习环境，学生的想法即使与标准答案不一致也应得到理解和尊重。没有一个有利于教学创新的课堂教学评价环境，在那种刻板僵化、追求形式、面面俱到的课堂教学评价模式的压力下，很难想象一个教师在课堂上会真正聚焦于学生实际的学习生活、教室里师生互动和生生互动的质与量。

我们要提倡“失败是成功之母”的学术观念，让学生树立自信心，使学生产生内动力，推动学生进步，体验成功。所以，探索研究性学习的方法，就要随时把学生主动参与到课堂教学中作为构建创新教学模式来探索、研究，并不断改进，不断完善。并始终为不同能力层次的学生提供宽松的多元化的自主发展机会，在课堂上不能有“你的回答不对”、“你的答案是错误的”之的语言。取而代之的是“你能不能再补充一下”、“你能再换个角度分析一下？”等等。因为表扬是人的高级需要，学生需要表扬，要根据他的分析找出那些是正确的，先给予肯定，以鼓励他积极参与和敢于回答问题的精神，再请同学们帮助他补充和完善。这一点对于那些学习差的学生更为重要，使他们也能感受到“胜利的快乐”，从而树立起了自信心。给学生创造出一个人人都积极探索、主动参与、独立创新的优化环境。

参考文献：

1、陈建。科学史上的探究对科学教育的启示。《物理教师》2002年9月。

2、夏彤。在探索中学会学习。《物理教师》2002年11月。

3、注:这句转引自郭奕玲、沈慧君主编《物理学史》清华大学出版社1993年7月版第37页

超光速物体范文篇6

关键词:物理常数;光速;普朗克常数

基本物理常数是物理学中的一些普适常数，是人类在探索客观世界基本运动规律的过程中提出和确定的基本物理常量。这些常数与自然科学的各个分支有着密切的关系，在科学理论的提出和科学试验的发展中起着很重要的作用。基本物理常数包括牛顿引力常数G、真空中的光速C、普朗克常数h、基本电荷e、电子静止质量Me、阿伏伽德罗常数Na等。

物理学中许多新领域的开辟以及重大物理理论的创立，往往与相关基本物理常数的发现或准确测定密切相关。基本物理常数描绘和反映了物理世界的基本性质和特征，它们为不同领域的区分提供了定量的标准。基本物理常数的测定及其精度的不断提高，经历了漫长的历史时期，生动地反映了实验技术和测量方法的发展与更新，现在，许多基本物理常数的精度已达10-6量级，有的甚至达到10-8～10-10量级。本文限于篇幅，仅以光速C和普朗克常数h为例来说明。

光速是光波的传播速度，原与声波、水波等的传播速度类似，并不具有任何“特殊的”的地位。但细分析起来，光速也似乎确有一些特殊之处。其一是光速的数值非常大，远非其他各种波动速度所能比拟；其二是光波可以在真空中传播，而其他波动则离开了相应的弹性介质便不复存在，由此引来了关于以太（假想的弹性介质）的种种争论。

1865年麦克斯韦建立了电磁场方程组，证明了电磁波的存在，并推导出了电磁波的速度C等于电流的电磁单位与静电单位之比。1849年斐索用实验测出光在空气中的传播速度为C=3.14858×108米/秒。分属光学和电磁学的不相及的两个传播速度C电磁波与C光波之间出乎意料的惊人相符，使麦克斯韦立即意识到光波就是电磁波。于是，以C为桥梁把以前认为彼此无关的光学与电磁学统一了起来。同时，由于电磁波传播依赖的是电磁场的内在联系，无需任何弹性介质，使得“以太”的存在和不存在没有什么差别，不需要强加在它身上种种性质。至此，光速C的地位陡然升高。

麦克斯韦电磁场理论揭示了电磁场运动变化的规律，统一了光学与电磁学，开创了物理学的新时代。但同时它也提出了新的更深刻的问题：麦克斯韦方程组只适用于某个特殊的惯性系还是适用于一切惯性系。如果麦克斯韦方程组只适用于某个特殊的惯性系，则不仅违背相对性原理，且该惯性系就是牛顿的绝对空间，地球相对它运动将受到以太风的吹拂，然而试图探测其影响的Michelson-Mor1ey实验却得出了否定的结果。如果麦克斯韦方程组适用于一切惯性系，则根据伽利略变换得出的经典速度合成规律，在不同惯性系中的光速应不同，甚至会出现违背因果关系的超光速现象，也难以解释。总之，对于麦克斯韦电磁场理论，伽利略变换和相对性原理之间存在着不可调和的深刻矛盾。直至1905年Einstein以相对性原理和光速不变原理为前提，并借助洛伦兹变换方程建立起狭义相对论之后，这一切矛盾和困惑才最终得以解决。

由此可见，真空中的光速C从光波的速度上升为一切电磁波的传播速度之后，又进一步成为一切实际物体和信号速度的上限，并且在任何惯性系中C的取值都相同。C作为基本物理常数，提供了不可逾越的速度界限，从根本上否定了一切超距作用，成为相对论和新时空观的鲜明标志，同时又成为是否需要考虑相对论效应的定量判断标准。

1900年普朗克为解释黑体辐射，提出谐振子能量不连续的大胆假设。1905年Einstein为解释光电效应，把能量子假设推广到电磁波，提出“光量子”。1924年德布罗意通过粒子与波的对比，假设微观粒子也具有波动性，也就是波粒二象性，设其动量为p，则其德布洛依波长由下式绝定：pλ=h，这里h是一常量，叫普朗克常数，h几乎处处出现，它宣告物理学新的研究领域——量子物理学诞生了。

量子物理学的进展表明，普朗克常数h是量子物理学的重要常数，凡是涉及量子效应的一切物理量都与它有关，h不仅必然成为微观粒子运动特征的定量标准，而且成为划分量子物理与经典物理的定量界限（正如C是划分相对论与非相对论的定量界限一样）。如果物理体系具有作用量纲的物理量与h可相比拟，则该体系的行为必须在量子力学的框架内描述；反之，如果物理体系具有作用量纲的物理量远大于h，则经典物理学的规律就在足够的精确度对该体系有效。普朗克常数h的深刻含义和重要地位，使之得以跻身基本物理常数之列。

普朗克常数h的一个意外而有趣的含义在于，它是一个直接关系到宇宙存在形式的基本常数。宇宙中广泛存在着有形的物质与辐射，其间的能量交换（如物体发光或吸收光）遵从一条物理原理，即能量按自由度均分。如果不存在普朗克常数，即若h=0，则表明辐射与有形物质之间的能量交换可任意进行。由于辐射的自由度与频率的平方成正比，随着频率增高，辐射自由度在数量上是没有上限的。因此，辐射通过与有形物质的能量交换，将不断地从有形物质中吸取能量，最终导致有形物质的毁灭。于是，整个宇宙只剩下辐射，没有原子、分子，没有气体、液体、固体等，生命与人类当然无从谈及。幸而普朗克常数h不为零，辐射的能量是不连续的，存在着ε=hv的能量台阶，波长越短频率越高的辐射其能量台阶越高，在与有形物质的能量交换中越不起作用，相应的辐射自由度冻结，从而使有形物质与幅射的能量交换受到限制，两者才能达到平衡，我们这个宇宙才能以当今丰富多采的形式存在下去。公务员之家

下面介绍一下近代精确测量C和h的方法。

测量真空中光速的精确方法是，直接测量激光的频率ν和真空波长λ，由两者乘积得出真空光C。1972年，通过测量甲烷谱线的频率与真空波长，得出真空中光速为c＝299792458±1.2米/秒。1983年第17届国际计量大会规定新的米定义为：“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。”由于光速是定义，不确定度为零，从此不再需要任何测量，结束了300多年精密测量C的历史。

h首先由普朗克给出，普朗克利用黑体辐射位移定律中的Wien常数b与k（Boltzmann常数）、C、h的关系，由b、k、C算出h，用实验方法测定h则始于Millikan，他利用光电效应的实验得出h，近代精确测定h的方法是利用Josephson效应，这是超导体的一种量子效应。

1900年，Thomson在总结以往几百年的物理学时指出：“在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家似乎只要做一些零碎的修补工作就行了；但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云。”这两朵乌云就是当时无法解释的黑体辐射和Michel-son—MOrley实验，正是它们引起了物理学的深刻变革，导致量子力学和相对论的诞生，与此同时出现了两个基本物理常数h和C。

参考文献

[1][美]威切曼著，复旦大学物理系译，《量子物理学》，科学出版社，1978年

超光速物体范文篇7

关键词:物理常数;光速;普朗克常数

基本物理常数是物理学中的一些普适常数，是人类在探索客观世界基本运动规律的过程中提出和确定的基本物理常量。这些常数与自然科学的各个分支有着密切的关系，在科学理论的提出和科学试验的发展中起着很重要的作用。基本物理常数包括牛顿引力常数G、真空中的光速C、普朗克常数h、基本电荷e、电子静止质量Me、阿伏伽德罗常数Na等。

物理学中许多新领域的开辟以及重大物理理论的创立，往往与相关基本物理常数的发现或准确测定密切相关。基本物理常数描绘和反映了物理世界的基本性质和特征，它们为不同领域的区分提供了定量的标准。基本物理常数的测定及其精度的不断提高，经历了漫长的历史时期，生动地反映了实验技术和测量方法的发展与更新，现在，许多基本物理常数的精度已达10-6量级，有的甚至达到10-8～10-10量级。本文限于篇幅，仅以光速C和普朗克常数h为例来说明。

光速是光波的传播速度，原与声波、水波等的传播速度类似，并不具有任何“特殊的”的地位。但细分析起来，光速也似乎确有一些特殊之处。其一是光速的数值非常大，远非其他各种波动速度所能比拟；其二是光波可以在真空中传播，而其他波动则离开了相应的弹性介质便不复存在，由此引来了关于以太（假想的弹性介质）的种种争论。

1865年麦克斯韦建立了电磁场方程组，证明了电磁波的存在，并推导出了电磁波的速度C等于电流的电磁单位与静电单位之比。1849年斐索用实验测出光在空气中的传播速度为C=3.14858×108米/秒。分属光学和电磁学的不相及的两个传播速度C电磁波与C光波之间出乎意料的惊人相符，使麦克斯韦立即意识到光波就是电磁波。于是，以C为桥梁把以前认为彼此无关的光学与电磁学统一了起来。同时，由于电磁波传播依赖的是电磁场的内在联系，无需任何弹性介质，使得“以太”的存在和不存在没有什么差别，不需要强加在它身上种种性质。至此，光速C的地位陡然升高。

麦克斯韦电磁场理论揭示了电磁场运动变化的规律，统一了光学与电磁学，开创了物理学的新时代。但同时它也提出了新的更深刻的问题：麦克斯韦方程组只适用于某个特殊的惯性系还是适用于一切惯性系。如果麦克斯韦方程组只适用于某个特殊的惯性系，则不仅违背相对性原理，且该惯性系就是牛顿的绝对空间，地球相对它运动将受到以太风的吹拂，然而试图探测其影响的Michelson-Mor1ey实验却得出了否定的结果。如果麦克斯韦方程组适用于一切惯性系，则根据伽利略变换得出的经典速度合成规律，在不同惯性系中的光速应不同，甚至会出现违背因果关系的超光速现象，也难以解释。总之，对于麦克斯韦电磁场理论，伽利略变换和相对性原理之间存在着不可调和的深刻矛盾。直至1905年Einstein以相对性原理和光速不变原理为前提，并借助洛伦兹变换方程建立起狭义相对论之后，这一切矛盾和困惑才最终得以解决。

由此可见，真空中的光速C从光波的速度上升为一切电磁波的传播速度之后，又进一步成为一切实际物体和信号速度的上限，并且在任何惯性系中C的取值都相同。C作为基本物理常数，提供了不可逾越的速度界限，从根本上否定了一切超距作用，成为相对论和新时空观的鲜明标志，同时又成为是否需要考虑相对论效应的定量判断标准。

1900年普朗克为解释黑体辐射，提出谐振子能量不连续的大胆假设。1905年Einstein为解释光电效应，把能量子假设推广到电磁波，提出“光量子”。1924年德布罗意通过粒子与波的对比，假设微观粒子也具有波动性，也就是波粒二象性，设其动量为p，则其德布洛依波长由下式绝定：pλ=h，这里h是一常量，叫普朗克常数，h几乎处处出现，它宣告物理学新的研究领域——量子物理学诞生了。

量子物理学的进展表明，普朗克常数h是量子物理学的重要常数，凡是涉及量子效应的一切物理量都与它有关，h不仅必然成为微观粒子运动特征的定量标准，而且成为划分量子物理与经典物理的定量界限（正如C是划分相对论与非相对论的定量界限一样）。如果物理体系具有作用量纲的物理量与h可相比拟，则该体系的行为必须在量子力学的框架内描述；反之，如果物理体系具有作用量纲的物理量远大于h，则经典物理学的规律就在足够的精确度对该体系有效。普朗克常数h的深刻含义和重要地位，使之得以跻身基本物理常数之列。

普朗克常数h的一个意外而有趣的含义在于，它是一个直接关系到宇宙存在形式的基本常数。宇宙中广泛存在着有形的物质与辐射，其间的能量交换（如物体发光或吸收光）遵从一条物理原理，即能量按自由度均分。如果不存在普朗克常数，即若h=0，则表明辐射与有形物质之间的能量交换可任意进行。由于辐射的自由度与频率的平方成正比，随着频率增高，辐射自由度在数量上是没有上限的。因此，辐射通过与有形物质的能量交换，将不断地从有形物质中吸取能量，最终导致有形物质的毁灭。于是，整个宇宙只剩下辐射，没有原子、分子，没有气体、液体、固体等，生命与人类当然无从谈及。幸而普朗克常数h不为零，辐射的能量是不连续的，存在着ε=hv的能量台阶，波长越短频率越高的辐射其能量台阶越高，在与有形物质的能量交换中越不起作用，相应的辐射自由度冻结，从而使有形物质与幅射的能量交换受到限制，两者才能达到平衡，我们这个宇宙才能以当今丰富多采的形式存在下去。公务员之家

下面介绍一下近代精确测量C和h的方法。

测量真空中光速的精确方法是，直接测量激光的频率ν和真空波长λ，由两者乘积得出真空光C。1972年，通过测量甲烷谱线的频率与真空波长，得出真空中光速为c＝299792458±1.2米/秒。1983年第17届国际计量大会规定新的米定义为：“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度。”由于光速是定义，不确定度为零，从此不再需要任何测量，结束了300多年精密测量C的历史。

h首先由普朗克给出，普朗克利用黑体辐射位移定律中的Wien常数b与k（Boltzmann常数）、C、h的关系，由b、k、C算出h，用实验方法测定h则始于Millikan，他利用光电效应的实验得出h，近代精确测定h的方法是利用Josephson效应，这是超导体的一种量子效应。

1900年，Thomson在总结以往几百年的物理学时指出：“在已经基本建成的科学大厦中，后辈物理学家似乎只要做一些零碎的修补工作就行了；但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云。”这两朵乌云就是当时无法解释的黑体辐射和Michel-son—MOrley实验，正是它们引起了物理学的深刻变革，导致量子力学和相对论的诞生，与此同时出现了两个基本物理常数h和C。

参考文献

[1][美]威切曼著，复旦大学物理系译，《量子物理学》，科学出版社，1978年

超光速物体范文篇8

关键词：时间机器、索恩标准、戴维斯标准、环量子理论

一、索恩标准和戴维斯标准

人类乐于梦想，也盼望知晓过去和未来。时间旅行似乎是个最为简便的方法。自从英国作家威尔斯于1895年撰写了他的著名小说《时间机器》以来，时间旅行便成为一个流行的科幻小说主题。但建造一台把人运送到过去或是未来的机器是可能的吗？时间机器的幻想故事能成为现实吗？

在爱因斯坦的狭义相对论中，时间不被认为是绝对的和普遍的。爱因斯坦认为：测量两个事件的时间间隔取决于观察者如何运动；因为运动状态不同的两名观察者，对于同样的两个事件将会体验到不同的持续时间。但美国物理学家福特和罗曼认为，爱因斯坦的相对论并没有严格排除快于光速的旅行或“时光隧道”旅行。如果这是一项严肃的研究，那么笔者认为，这也只能是点内的虚数世界。因为如果说点外世界上存在比光还快的粒子，说时间可以倒转的话，那么这样的一个统一理论影响将极为严重。在这一点上，戈德尔、霍金、索恩和戴维斯等研究时间机器的科学家，头脑是清醒的。

美国物理学家基普·索恩是相对论的权威。1988年，索恩等三人在美国物理学界最具权威的《物理评论》杂志的快报版《物理评论通讯》上，发表了关于可能实现过去旅行在原理上是可能的观点。其要点是：虽然按照以往的相对论，移动到过去是不可能的，但借助于“虫洞”能使这种行动成为可能；因为在此隧道里进入的时刻与出去的时刻完全相同。他认为在宇宙中存在着的“虫洞”，虽然还不知道它实际上是什么东西，但有人认为它类似从一头进入就会从另一头穿出；当然，这虽说是隧道，如象从黑洞进去从白洞脱出的隧道，但它里面的时间和空间都是极度扭曲的。索恩把隧道的两个口（一方为入口A，另一方就是出口B）作为A和B；这是因量子论观点产生的极其微小的洞口，随着巨大的能量的注入会不断被扩大。洞口附近乃至其中心部，没有任何障碍通行的点（数学上称其为奇点）。假定某人住在B处并使A处开始振动，由于振动是最简单的加速运动，所以A的时间慢于B的时间，渐渐地越差越多。如当B处已是1998年时，A处也许刚到1993年，这时如果有人尽可能快地从外面由B处到A处，他所处的世界转眼就变成了1993年。但是，现在还不能马上说他走进了过去的世界，因为A与B毕竟不是同一个地点（世界），不像拨个电话马上就能通这样的关系，我们必须把B和A看作是不同的世界。根据索恩的理论，来到1993年A处的此人，跳进虫洞A从虫洞B跳出，通过虫洞不需要时间，因此跳进的瞬间也是跳出的瞬间。这样，从洞里出来的他周围与A一样为1993年，地点为出发点B。B正是他的故乡，离开故乡时是1998年，再次出现在故乡时却是1993年，因此他实现了回到过去的旅行。这类似如象唱戏或演电影一样，演员可以克隆古代人和事，舞台和剧本就是时间隧道。

索恩说，如果不再使用虫洞A或B之类的提法，而一开始就把静止的B看作地球，把A看作火箭。某人曾在地球上，他发射了无人火箭，火箭可以通过遥控——或者干脆在一开始就把它的舵设计为——加速飞行后再回到地球。假定走时是1988年，回来时地球上是1998年，火箭中是1993年。但是，接下来就不一样了。地球上的人登上归来的火箭，里面是1993年的世界，植物及动物等从出发以来只过了五年，这是多次说过的相对论的结论。如果此人再打开门走下火箭的话，外面仍是1998年的地球，既不有趣也不新鲜。因此，索恩构想了一个模型，按照此模型，火箭与地球（或宇宙的其他地方也无妨）之间不是靠门，而是靠蛀洞连通的。也就是假定火箭内部实际上连着虫洞的一个口而另一个口连着地球（想回到过去的人所静止的地方）。于是，（打开门）进入1993年的火箭的此人，这次不是再打开火箭的门而是通过虫洞出现在地球上。通过虫洞的过程不消耗时间，其出口与入口一样是1993年，结果此人从1998年的地球出发登上火箭、穿过虫洞出现在了1993年的地球上。读者在此也许要问：洞的一头是1993年，另一头是1998年，于是从火箭的1993年一头进入，从另一头出来的话是1993年……这是索恩的结论。那么假如从1998年的地球一头进入，而从火箭里出来的话，那里是什么时刻？是1993年，还是1998年？索恩的答案是：如果从1998年的地球一头进入虫洞的话，将来到1998年的火箭里。出入洞的时刻总是相同的。即使洞的一头被加速，使得出口与入口的时间不一致，入洞时刻就是出洞时刻……这就是虫洞的奇妙之处。这里的所说的时刻应该是指在火箭加速以前相对静止时所测量的时间。

这里，索恩并没有讨论物理学界称之的超光速粒子，这就是索恩标准。同样，这也就是戴维斯标准。

保罗·戴维斯是澳大利亚享誉世界的理论物理学家,他的科学研究包括黑洞、量子场论、宇宙起源、意识的本质和生命起源等诸多涉及人类和宇宙本源的问题。对于时间机器的制造仍然停留在小说家或电影特技师的手中,他决定尝试制造时间机器，哪怕只是“理论上的制造”。于是他要弄清楚的问题是，你想回到过去还是飞到未来。在戴维斯看来，在时间中到未来旅行是很容易的，如果你接近于光速运动或者身处强大的引力场中，会感到时间流逝得比其他人更缓慢——你进入了他们的未来。飞向未来的旅行又叫“有限时间旅行”。戴维斯在《怎样制造时间机器》的开头非常肯定的提出，“有限时间旅行”是可行的，但回到任何时代的“无限时间旅行”只是“有可能可行”。戴维斯说:“相对论为我们提供了在未来时光中旅行的两种方法。一个直接结果是,以高速进行运动，如果我们有一艘速度达到光速99.99999％的飞船，就可以在6个月内进入公元3000年。”这种旅行是相对论的结果，它与著名的“双生子佯谬”有关。按照这些理论，人们能够以非常接近光速的速度旅行，在这方面没有任何禁区，只是一个成本问题。为了把一个10吨重的负载加速到光速的99.9％，需要使用100亿亿焦耳，这相当于全人类几个月的能源生产总量。进一步接近每秒30万公里速度的成本当然会更高。戴维斯认为，在太空中有取之不尽用之不竭的能源，只要我们去开发它们。但对太空进行必要的技术研究和开发，要做决定，这又实际上成了一个政治问题；另外，以高速系统进行的时间旅行或许只能进入未来却没有办法回来的问题。这是因为时间旅行并不取决于运动的方向，而只取决于它的速度。此外，相对论提供的另一个时间旅行的方法，是爱因斯坦1908年以广义相对论提出来的，这个理论将狭义相对论进行扩展，其中包含了重力对时光产生的多种效应。这种效应在于重力会使时间放慢，而我们也可以验证这一点，比如地球的重力每300年可以让钟表慢1微秒。1976年，物理学家罗伯特·维索特和马丁·列文向太空中发射了一枚载有时钟的火箭，他们观察到这个时钟与放置在地球上同样的时钟相比，多获得了1/10微秒。为了在未来的时光中旅行，只要利用那些强度远高于地球重力的引力场，比如中子星的引力场。中子星是那些在耗尽自身的燃料之后，由于受自身质量的影响而收缩到只相当于原来体积很小一部分的天体，但它们的总体质量仍维持在一个很高的水平；其中一些中子星仅比地球上的一座城市大一点儿，但其质量却超过了太阳。它们自身强大的重力使其原子变成了一堆中子，这种重力作用会产生比地球重力影响要明显得多的时间扭曲：中子星上的7年相当于地球上的10年，因此，只要让我们的飞船到达这样一颗中子星上（比如位于巨蟹星云中的那一颗），就会在未来的时光中迈出一大步。但问题是我们如何能造出一艘能抵抗中子星附近极其恶劣条件的飞船来。在这种情况下，我们同样也无法从未来时光中返航。

戴维斯认为，相对论允许在过去的时光中旅行。因为对于广义相对论来说，时空可以被弯曲到与其自身联接的地步，因此可以在时间和空间中创造封闭曲线。并且，第一个勾划出封闭时间曲线的人就是爱因斯坦的朋友、奥地利数学家库尔特·戈德尔。1948年，戈德尔提出了爱因斯坦引力场方程的一个描述旋转宇宙的解。在这个宇宙中，一名宇航员可以在太空中旅行来实现回到过去的目的。这是引力影响了光的结果。宇宙的旋转导致光（因而也包括事物之间的因果联系）被拽住并环绕在它的内部，这使得一个处于封闭环内的实物可以在空间的闭环中移动，同时也在时间的闭环中旅行，而任何时候都不会相对邻近的粒子超光速。戈德尔的解释被当作数学上证明了在时间中逆行并不违背相对论。的确，他在计算相对论中关于引力场的方程式时，发现在空间中可以找到一条通向旋转着的宇宙的螺旋体轨道。

这就是说，爱因斯坦的相对论允许时空旅行发生在特定的时空结构里，如一个旋转的宇宙，一个旋转的柱体，以及非常著名的虫洞——一条贯穿空间和时间的隧道。只要能够建造一个稳定的虫洞，就可以跨越时间和空间。但在霍金的《时间简史》里，解释虫洞是连接宇宙遥远区域间的时空细管，它可以把平行的宇宙或者婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。而黑洞是时空的一个区域，那里引力是如此之强，以至于任何东西，甚至光都不能从该处逃逸出来。因此，在戴维斯的计划里，建造一个虫洞要分3步：第一步，寻找或建立一个虫洞，开辟一个隧道用来连接太空中两个不同的区域。第二步，使虫洞稳定下来。由量子产生的负能量，虫洞便允许信号和物体安全地穿越它。负能量会抵制虫洞变为密度无穷大或接近无穷大。换句话说，它阻止了虫洞演变成黑洞。第三步是牵引虫洞。一艘具有高度先进技术的太空船将虫洞的入口互相分离开。如果两个端口都放置在空间中合适的地方，那么时间差将保持恒定状态。假设这一差值是10年，一名宇航员从一个方向穿越虫洞，他将跳到10年后的未来，反之，宇航员若是从另一方向穿越虫洞，他将跳到10年前的过去。

假如技术上的诸多难题都被克服了，时间机器的生产将会打开充满悖论的潘多拉盒子。但对于此，戴维斯说：“我本人不打算把我描述的时间旅行和其它控制自然的行为区分开来。所有的技术都在以某种方式干预自然。在一些科幻小说里，有人通过回到过去而改变了现状。这种事出现在小说里当然无伤大雅，但如果发生在现实中会带来严重的伦理问题。谁给你回到过去改变历史的权利？”

二、人就是一种时间机器

人类本来是想要自由地到未来或过去中去，所以才想到时间机器的，想到物理学界称之的超光速粒子；现在美国和中国一些人正进行着寻找超光速的研究。但是，这种奇妙的粒子的能量的平方是负数，用数学表述的话，能量（或质量）是虚数，的确是个难以理解的值。如果把超光速粒子设想为摩尔斯电码，明天的信息就可以在今天获得，这在电脑的赛博空间里并非奇妙的结果。遗憾的是，人类发现虚数以来，分不清它是在点内还是在点外，从而也认识不到光速是自然内禀的，而把光速混同于声速一样。李国材教授即如此。现为美国加利福尼亚大学教授的卢嘉，是卢鹤绂院士的孙女。她说卢鹤绂院士1995年发表的《对马赫原理的一个直接检验》论文，不是在否定爱因斯坦相对论的基础上提出来的，而是在肯定爱因斯坦相对论的基础上提出了新的问题。即：爱因斯坦相对论在地球邻近的地区是可以适用的，扩展到宇宙是无法适用的。卢鹤绂的儿子卢永强也认为父亲的论文，“是根据由光子的惯性运动引起的横向多普勒效应，对照美国物理学家Ives和Stilwell的实验数据，经过周密的计算，得出二个重要的结论：(1)横向多普勒效应在宇宙空间是各向异性的。(2)光子的惯性属性是由整个宇宙结构所决定，是符合马赫原理的。而以一种直接的方法检验了马赫原理的正确性。这种检验是对爱因斯坦理论的一个严肃的挑战。”

马赫原理对爱因斯坦相对论的建立是产生过重要的影响，然而，相对论却超越了马赫原理，因为马赫原理的整体决定性在广义相对论中只保留整体的局部性，即广义相对论是一种转座子学说，是一种球面或平面拓扑的局部论，不是整性的环面拓扑学说，所以卢嘉说爱因斯坦相对论在地球邻近的地区是可以适用的，扩展到宇宙是无法适用的，却只说对了一半。因为一半是留给狭义相对论，即正是光子的惯性属性是由整个宇宙结构所决定。所以马赫原理的整体决定性才是光速的内禀属性，即光速实际上是一个无法逾越的极限，而与其它物质属性无关，它是马赫原理的整体决定性的充分表现。光线因宇宙的整体决定性导致光环绕在它的内部，使其处于空间的闭环中移动就是证明。其次，相对论扩展到信息空间也是无法适用的。由此看来，超光速是计算出来的，一些问题的提法，如现实中超光速粒子究竟是否存在？能否使远去的超光速粒子“向后转”折返？如果能，折返回来的结果会不会产生什么特别现象等研究，说明人类的数学还停留在分不清虚数是在点内还是在点外的困境。

解铃还需系铃人。时间机器、时间旅行既然是科幻小说家们编造出来的，那么他们中的著名科幻小说家吉布森也给出了赛博空间的答案。赛博空间最直接的联系是电脑，是一种虚拟生存；也是一种点内几何空间现象。“三旋理论”在研究物质存在有向自己内部作运动的空间属性时，发现点内几何空间和点外几何空间有虚与实、正与负对应的自然属性，从而提出几千年来的虚数应用之谜，就在赛博空间。这类似虚实生死界、正负阴阳界。把信息论与相对论结合，称为观控相对论,实际是信息相对论，因为观控的物质条件实际也要信息反馈。观控相对界实际也是信息相对界，它是以爱因斯坦相对论中的光速有极限，作为信息与物质相对划分的界面。从观控相对界看，物质和信息的本质是什么？物质是相对信息而言，类似复数偏重实数的一种现象；信息是相对物质而言，类似复数偏重虚数的一种现象。映射数学的唯象公式是：物质+信息=实数+虚数。这里，物质进入点内，类似信息进入大脑，即物质和信息常常是结合在一起的，把大脑比作一个点，人们认识物质常常要通过大脑的意识起作用，信息即是进入点内的代表。这里，构成了有虚实生死界、正负阴阳界的循环圈。因此三旋理论认为，虚数联系点内空间。想象一束短暂的光线从眼睛进入大脑，这种循环圈唯一的要求，就是虚拟的光线都是从虚实观控界的类似点孔的通道变成虚数类的。弦理论认为物质可分的极限为普朗克长度，即约为10的-33次方厘米，那么观控界膜的类似离子通道的最小切面极限也为普朗克表面积。由于不管虚实或正负的物质要转化为信息，都要从观控界膜的类似离子通道进入或录入，物质进入或录入的流速V可以从零増大，最大极限为光速C。物质进入观控界膜的类似离子通道转化为信息，原来的流速都变为零，因此信息守恒，而且信息可以克隆。信息克隆也可有慢有快，而且可以信息增殖。如描述宋代的岳飞打三国的张飞等类似信息，作真的看，信息计算可以有超光速;作假的看，可以算戏说、文学和艺术。即信息可以光速传播，信息可以光速为零储存，信息可以超光速增殖。这里，物质进入点内，也类似指令进入电脑，存在着超光速信息，也存在着时间旅行，因此说，电脑就是一种时间机器，而且人也是一种时间机器，这也不违反爱因斯坦的相对论。

既然过去、现在和未来紧密联系，过去能影响现在，那么现在影响过去在逻辑上是否也说得通呢？现实自然，是否人想干什么就能干什么？对此，戴维斯给出的解决方案是“多宇宙”理论——世界不是只有一个，而是有许多平行的世界。你回到过去，但那不是你自己的世界，而是和你的历史相似的世界。这样，即便你打死了自己的母亲，她在那个世界也的确死了，但当你回到未来时，她依然活得好好的。这种想法近乎疯狂，但除了戴维斯外还有许多著名物理学家相信有平行世界的存在。在《时间简史》里，霍金这样说：解决时间旅行的其他可能的方法是选择历史假想。其思想是，当时间旅行者回到过去，他就进入和历史记载不同的另外的一个历史中去。这样，他们可以自由地行动，不受和原先的历史相一致的约束。如果这样，回到过去和做一场梦没有什么区别？因为按“三旋理论”，人就是一种时间机器，人做一场梦存在着超光速现象，存在着时间旅行，也是爱因斯坦的相对论允许的。这里，即使时间旅行也不自相矛盾和不可思议。仔细想我们做过的梦境，人可以回到过去见一见自己的老爷爷、老奶奶，也可以到未来看一看自己的重孙子、重孙女;而关于时空的基本定义并不要改写，物理学的根基也不会动摇，只是改变虚数是在点内就行了。

其次，关于现实自然中，时间机器总是存在着因果律（先有原因然后才有结果）的问题，比如，假定时间旅行者回到过去，杀死了当时还是个女孩的亲生母亲，可这样一来，他却无法出生也就无法完成这个谋杀了。这些矛盾让因果关系概念陷入困境，建立在因果逻辑关系上的科学也同样难以立足。这类明显不可能的佯谬因果环节，现在如果人定义是一种时间机器，便是自洽的而不再自相矛盾了。而时间旅行异乎寻常的推论，曾经致使一些科学家彻底拒绝这一想法。但霍金曾提出一个“时序保护猜想”，由于相对论容许因果环存在，时序保护猜想只需要引入某一其他因素进行调解，就可以防止旅行到过去发生因果律破坏的情况发生。这类时间机器的量子过程的存在，将允许粒子循环进入解决这项难题。关于这一点，类似梦境，如果有把幼年的自己或自己的祖先杀死的话，即在那里，同为自己的大人与孩子擦肩而过时自己用哪一方的眼睛看对方呢？道理上讲哪一方的眼睛都是自己的，为研究逻辑体系而设想如果大人一方将小孩杀死的话，结局是自己把刀刺进了自己的身上，这或许也叫是自杀，可是把刀刺出去的大人在那一瞬间会如何呢？因为发生了自己在童年时代被杀害的事实，所以他忽地会惊醒。恶梦就消失了，而现在的自己也不会怎么样。这就是虚数世界，梦境旅行者一方的自己，或许立刻会惊醒而中断恶梦，或许会意识到那就是梦境幼时的我，幼时的自己一方也许不会想到长大的我又回来了。因此做梦即使不会想到多少年后的自己会出现在那里，但是虚拟世界两位自己同时登场，进行思考的自己的肉体同时分成了两个，灵魂必然附着在双方身上也是能存立的。所以说人是一种时间机器，穿越时间是人类的一种存在方式；这是人类自我理解、自我确立的前提；而正是这种人类自我理解与自我确立的活动，构成了人类生活与个体存在的基础和手段。虚拟世界实数+虚数的灵魂同时附在两位的身体上控制言行，奇怪的事态能发生。这里，要问所谓你的生前或生后做什么，虚实观控相对界循环圈的三旋数学能解答；要问所谓宇宙大爆炸之前或宇宙膨胀极限之后是什么，虚实观控相对界循环圈的三旋数学也能解答。

三、时间起源与三旋理论

“虫洞”和时间隧道是第五维空间。三旋理论研究的类圈体也有第五维,类圈体就类似一种“虫洞”和时间隧道；根据排列组合和不相容原理，三旋构成三代62种自旋状态。其次，设想在类圈体的质心作一个直角三角座标，一般把x、y、z轴看成三维空间的三个量。现观察类圈体绕这三条轴作自旋和平动，6个自由度仅包括类圈体的体旋、面旋和平动，没有包括线旋。即线旋是独立于x、y、z之外，由类圈体中心圈线构成的座标决定。如果把此圈线看成一个维叫圈维，那么加上原来的三维就是四维。再加上时间维，即为五维时空。反之，把三旋作为一种座标系，直角三角座标仅是三旋座标圈维为零的特例。正是在一系列的关节点上，类圈体三旋为简单性与复杂性的“虫洞”和时间隧道缔合提供了更为直观的图象，而且获得了这样一个观念：像三维空间一样，时间也是一个可变的维数。那么时间如何起源的呢？这也离不开玻尔的互补原理和海森堡的不确定性原理，时间就起源于互补原理和不确定性原理推论无和有的延伸与卷缩之中。证明如下：

三旋理论是研究时空维数卷缩的理论。如果万事开头只是无(W)或有(Y),那就成了确定性。互补原理和不确定性原理需要无(W)延伸出有(Y)，或有(Y)延伸出无(W)。假设W和Y已转换为两种物质，那么运动、自旋和时间都起源于W和Y两种物质的界面效应。因为时间总是和运动相连的。设一条光滑的斜路面为W，设Y为路面上滚动着的轮子，运动就起源于W和Y两种物质的界面效应。现在将路面W不断卷缩，直到路面W卷缩为零，轮子运动仍在进行，那么自旋就起源了。有了自旋和运动，时间也起源了。

卢鹤绂院士认为，爱因斯坦的广义相对论扩展到宇宙是无法适用的。霍金认为，这也只是指空间的破裂。

空间的破裂实际是指环面；而环面是与球面不同伦的。但环面却能包容平行线，克利福德平行线就是以扭转的形式组装在环面上的。当代一些天文学家在宇宙空间，测得两条光线是平行线，就认为宇宙空间是平面型的。

这种证明不严密。同样，一些天文学家测得某星体在宇宙中的轨道周期，得出一个较长光程，后来又发现一个更短的光程，就认为发现了超光速，但他们是用球面或平面空间轨道计算光程，因此，这种证明也不严密。爱因斯坦的相对论允许有索恩标准和戴维斯标准的时间旅行，著名的“双生子佯谬”描述的就是这个效应；最新的理论当中的‘虫洞’说，它可以在光到达之前将两个非常遥远的点联接起来，描述的也是这个效应，但它们都不是超光速。但是人们能随心所欲地制造虫洞吗？在由美国天文物理学家卡尔·萨根于上世纪80年代创作的小说《接触未来》中，一组科学们收到了一个来自外星人更先进文明的无线电信息，这个信息包含的内容指导人类制造一台机器，它可在地球与相距26光年的天琴座α星之间建立一个虫洞。这部小说后来被改编为同名电影，在电影中，女主人公登上了一艘飞船，它被一个类似巨型离心机的涡轮吞没，然后飞船飞速穿过一条隧道，在几分钟内就来到了天琴座α星所处的银河系中心。在小说中，萨根并没有进一步描述制造那样一条时光隧道的细节，为此他请教自己的朋友、加州理工学院的理论物理学家基普·索恩，自己在小说中关于利用虫洞作为穿越时空捷径的幻想是否有理论依据。在萨根科学幻想的激励之下，索恩及其合作者们开始研究这种可联接两个遥远时空区域的虫洞的细节。最后他们成功地创建了虫洞的理论模型，这些虫洞保持开放的时间，足以让“时光飞船”穿越它们而又不会让其内部巨大的重力将飞船摧毁。而且，在上世纪70年代，用爱因斯坦的理论推导出的黑洞那样特殊的时间领域，人们进行了各种各样的研究，其结果是，相当多的物理学家认为，存在着两个或更多的宇宙。被吸入宇宙黑洞中的东西将通过虫洞飞进另一个宇宙中去。当然，在黑洞那样的极度超重的地方，人实际上将粉身碎骨。但我们先把这样的情况搁在一边（假定人可以活着通过黑洞），从旅行的角度来看，走进另一个宇宙的人是走回到了过去，还是经历了未来？我们无法进行比较。根据狭义相对论的结论，以高速作‘相对’运动的双方，自己一方经过了十年而对方却可能只经过了五年。这一点已经通过观测一种叫μ粒子的基本粒子的实验证实。也就是说，我和你可能不再共有同一个时间。比方说，大双在地球上，而小双乘火箭出发了，出发时两人年龄都是20岁。小双在广阔的宇宙中周游一圈后回到了大双的住处，会出现什么情况？大双已经30岁了，小双却只有25岁。这样的故事有时会受到质问，两人的关系难道不是‘相对’的吗？将小双乘坐的火箭看作是静止不动的，大双与地球或者整个太阳系以及整个银河系一起统统沿着相反方向转一圈然后回到小双所在之处，这样考虑不也一样吗？所谓相对不就是这个意思吗？那么，为什么说，只有小双会变年轻呢？但是，我们所说的‘相对’双方仅限于各方均以不变的速度运动的情形。如果速度发生了变化（称之为加速，再如匀速圆周运动），双方就不再是‘相对’的了，这时必须考虑广义相对论的效应。因为一项可怕的难题是最初创生的虫洞将会阻碍虫洞型时间机器的制造。也许空间由这么一类结构自然地串连成一体——宇宙大爆炸的遗留物。或许，虫洞是在极小尺度上（所谓的普朗克长度）天然生成的。原则上，这样一个微小的虫洞可由脉冲能量来稳定，然后再以某种方式膨胀到可以利用的尺寸。如果是这样的话，一个超级文明大概能使用一个虫洞。其次，“时光隧道旅行”必须具备两大条件，即“虫洞”和“负面能源”。宇宙间不同的时间和空间通过“虫洞”可以互通。“负面能源”可以抗拒地心引力，用来打开“虫洞”，稳定“时光隧道”。据说有人计算，进入“虫洞”需要的“负面能源”可以很小一点点。这是可以理解的，人就是一种时间机器，人的濒死实验，其中常有时间旅行的报告。这里的虚实生死界、正负阴阳界，正是进入“虫洞”的关口，“负面能源”如病毒，很小一点点就可以送你进“虫洞”，进入阴阳界。

参考文献

1、王德奎，三旋理论初探，四川科学技术出版社，2002年5月；

超光速物体范文篇9

关键词：时间机器、索恩标准、戴维斯标准、环量子理论

一、索恩标准和戴维斯标准

人类乐于梦想，也盼望知晓过去和未来。时间旅行似乎是个最为简便的方法。自从英国作家威尔斯于1895年撰写了他的著名小说《时间机器》以来，时间旅行便成为一个流行的科幻小说主题。但建造一台把人运送到过去或是未来的机器是可能的吗？时间机器的幻想故事能成为现实吗？

在爱因斯坦的狭义相对论中，时间不被认为是绝对的和普遍的。爱因斯坦认为：测量两个事件的时间间隔取决于观察者如何运动；因为运动状态不同的两名观察者，对于同样的两个事件将会体验到不同的持续时间。但美国物理学家福特和罗曼认为，爱因斯坦的相对论并没有严格排除快于光速的旅行或“时光隧道”旅行。如果这是一项严肃的研究，那么笔者认为，这也只能是点内的虚数世界。因为如果说点外世界上存在比光还快的粒子，说时间可以倒转的话，那么这样的一个统一理论影响将极为严重。在这一点上，戈德尔、霍金、索恩和戴维斯等研究时间机器的科学家，头脑是清醒的。

美国物理学家基普·索恩是相对论的权威。1988年，索恩等三人在美国物理学界最具权威的《物理评论》杂志的快报版《物理评论通讯》上，发表了关于可能实现过去旅行在原理上是可能的观点。其要点是：虽然按照以往的相对论，移动到过去是不可能的，但借助于“虫洞”能使这种行动成为可能；因为在此隧道里进入的时刻与出去的时刻完全相同。他认为在宇宙中存在着的“虫洞”，虽然还不知道它实际上是什么东西，但有人认为它类似从一头进入就会从另一头穿出；当然，这虽说是隧道，如象从黑洞进去从白洞脱出的隧道，但它里面的时间和空间都是极度扭曲的。索恩把隧道的两个口（一方为入口A，另一方就是出口B）作为A和B；这是因量子论观点产生的极其微小的洞口，随着巨大的能量的注入会不断被扩大。洞口附近乃至其中心部，没有任何障碍通行的点（数学上称其为奇点）。假定某人住在B处并使A处开始振动，由于振动是最简单的加速运动，所以A的时间慢于B的时间，渐渐地越差越多。如当B处已是1998年时，A处也许刚到1993年，这时如果有人尽可能快地从外面由B处到A处，他所处的世界转眼就变成了1993年。但是，现在还不能马上说他走进了过去的世界，因为A与B毕竟不是同一个地点（世界），不像拨个电话马上就能通这样的关系，我们必须把B和A看作是不同的世界。根据索恩的理论，来到1993年A处的此人，跳进虫洞A从虫洞B跳出，通过虫洞不需要时间，因此跳进的瞬间也是跳出的瞬间。这样，从洞里出来的他周围与A一样为1993年，地点为出发点B。B正是他的故乡，离开故乡时是1998年，再次出现在故乡时却是1993年，因此他实现了回到过去的旅行。这类似如象唱戏或演电影一样，演员可以克隆古代人和事，舞台和剧本就是时间隧道。

索恩说，如果不再使用虫洞A或B之类的提法，而一开始就把静止的B看作地球，把A看作火箭。某人曾在地球上，他发射了无人火箭，火箭可以通过遥控——或者干脆在一开始就把它的舵设计为——加速飞行后再回到地球。假定走时是1988年，回来时地球上是1998年，火箭中是1993年。但是，接下来就不一样了。地球上的人登上归来的火箭，里面是1993年的世界，植物及动物等从出发以来只过了五年，这是多次说过的相对论的结论。如果此人再打开门走下火箭的话，外面仍是1998年的地球，既不有趣也不新鲜。因此，索恩构想了一个模型，按照此模型，火箭与地球（或宇宙的其他地方也无妨）之间不是靠门，而是靠蛀洞连通的。也就是假定火箭内部实际上连着虫洞的一个口而另一个口连着地球（想回到过去的人所静止的地方）。于是，（打开门）进入1993年的火箭的此人，这次不是再打开火箭的门而是通过虫洞出现在地球上。通过虫洞的过程不消耗时间，其出口与入口一样是1993年，结果此人从1998年的地球出发登上火箭、穿过虫洞出现在了1993年的地球上。读者在此也许要问：洞的一头是1993年，另一头是1998年，于是从火箭的1993年一头进入，从另一头出来的话是1993年……这是索恩的结论。那么假如从1998年的地球一头进入，而从火箭里出来的话，那里是什么时刻？是1993年，还是1998年？索恩的答案是：如果从1998年的地球一头进入虫洞的话，将来到1998年的火箭里。出入洞的时刻总是相同的。即使洞的一头被加速，使得出口与入口的时间不一致，入洞时刻就是出洞时刻……这就是虫洞的奇妙之处。这里的所说的时刻应该是指在火箭加速以前相对静止时所测量的时间。

这里，索恩并没有讨论物理学界称之的超光速粒子，这就是索恩标准。同样，这也就是戴维斯标准。

保罗·戴维斯是澳大利亚享誉世界的理论物理学家,他的科学研究包括黑洞、量子场论、宇宙起源、意识的本质和生命起源等诸多涉及人类和宇宙本源的问题。对于时间机器的制造仍然停留在小说家或电影特技师的手中,他决定尝试制造时间机器，哪怕只是“理论上的制造”。于是他要弄清楚的问题是，你想回到过去还是飞到未来。在戴维斯看来，在时间中到未来旅行是很容易的，如果你接近于光速运动或者身处强大的引力场中，会感到时间流逝得比其他人更缓慢——你进入了他们的未来。飞向未来的旅行又叫“有限时间旅行”。戴维斯在《怎样制造时间机器》的开头非常肯定的提出，“有限时间旅行”是可行的，但回到任何时代的“无限时间旅行”只是“有可能可行”。戴维斯说:“相对论为我们提供了在未来时光中旅行的两种方法。一个直接结果是,以高速进行运动，如果我们有一艘速度达到光速99.99999％的飞船，就可以在6个月内进入公元3000年。”这种旅行是相对论的结果，它与著名的“双生子佯谬”有关。按照这些理论，人们能够以非常接近光速的速度旅行，在这方面没有任何禁区，只是一个成本问题。为了把一个10吨重的负载加速到光速的99.9％，需要使用100亿亿焦耳，这相当于全人类几个月的能源生产总量。进一步接近每秒30万公里速度的成本当然会更高。戴维斯认为，在太空中有取之不尽用之不竭的能源，只要我们去开发它们。但对太空进行必要的技术研究和开发，要做决定，这又实际上成了一个政治问题；另外，以高速系统进行的时间旅行或许只能进入未来却没有办法回来的问题。这是因为时间旅行并不取决于运动的方向，而只取决于它的速度。此外，相对论提供的另一个时间旅行的方法，是爱因斯坦1908年以广义相对论提出来的，这个理论将狭义相对论进行扩展，其中包含了重力对时光产生的多种效应。这种效应在于重力会使时间放慢，而我们也可以验证这一点，比如地球的重力每300年可以让钟表慢1微秒。1976年，物理学家罗伯特·维索特和马丁·列文向太空中发射了一枚载有时钟的火箭，他们观察到这个时钟与放置在地球上同样的时钟相比，多获得了1/10微秒。为了在未来的时光中旅行，只要利用那些强度远高于地球重力的引力场，比如中子星的引力场。中子星是那些在耗尽自身的燃料之后，由于受自身质量的影响而收缩到只相当于原来体积很小一部分的天体，但它们的总体质量仍维持在一个很高的水平；其中一些中子星仅比地球上的一座城市大一点儿，但其质量却超过了太阳。它们自身强大的重力使其原子变成了一堆中子，这种重力作用会产生比地球重力影响要明显得多的时间扭曲：中子星上的7年相当于地球上的10年，因此，只要让我们的飞船到达这样一颗中子星上（比如位于巨蟹星云中的那一颗），就会在未来的时光中迈出一大步。但问题是我们如何能造出一艘能抵抗中子星附近极其恶劣条件的飞船来。在这种情况下，我们同样也无法从未来时光中返航。

戴维斯认为，相对论允许在过去的时光中旅行。因为对于广义相对论来说，时空可以被弯曲到与其自身联接的地步，因此可以在时间和空间中创造封闭曲线。并且，第一个勾划出封闭时间曲线的人就是爱因斯坦的朋友、奥地利数学家库尔特·戈德尔。1948年，戈德尔提出了爱因斯坦引力场方程的一个描述旋转宇宙的解。在这个宇宙中，一名宇航员可以在太空中旅行来实现回到过去的目的。这是引力影响了光的结果。宇宙的旋转导致光（因而也包括事物之间的因果联系）被拽住并环绕在它的内部，这使得一个处于封闭环内的实物可以在空间的闭环中移动，同时也在时间的闭环中旅行，而任何时候都不会相对邻近的粒子超光速。戈德尔的解释被当作数学上证明了在时间中逆行并不违背相对论。的确，他在计算相对论中关于引力场的方程式时，发现在空间中可以找到一条通向旋转着的宇宙的螺旋体轨道。

这就是说，爱因斯坦的相对论允许时空旅行发生在特定的时空结构里，如一个旋转的宇宙，一个旋转的柱体，以及非常著名的虫洞——一条贯穿空间和时间的隧道。只要能够建造一个稳定的虫洞，就可以跨越时间和空间。但在霍金的《时间简史》里，解释虫洞是连接宇宙遥远区域间的时空细管，它可以把平行的宇宙或者婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。而黑洞是时空的一个区域，那里引力是如此之强，以至于任何东西，甚至光都不能从该处逃逸出来。因此，在戴维斯的计划里，建造一个虫洞要分3步：第一步，寻找或建立一个虫洞，开辟一个隧道用来连接太空中两个不同的区域。第二步，使虫洞稳定下来。由量子产生的负能量，虫洞便允许信号和物体安全地穿越它。负能量会抵制虫洞变为密度无穷大或接近无穷大。换句话说，它阻止了虫洞演变成黑洞。第三步是牵引虫洞。一艘具有高度先进技术的太空船将虫洞的入口互相分离开。如果两个端口都放置在空间中合适的地方，那么时间差将保持恒定状态。假设这一差值是10年，一名宇航员从一个方向穿越虫洞，他将跳到10年后的未来，反之，宇航员若是从另一方向穿越虫洞，他将跳到10年前的过去。

假如技术上的诸多难题都被克服了，时间机器的生产将会打开充满悖论的潘多拉盒子。但对于此，戴维斯说：“我本人不打算把我描述的时间旅行和其它控制自然的行为区分开来。所有的技术都在以某种方式干预自然。在一些科幻小说里，有人通过回到过去而改变了现状。这种事出现在小说里当然无伤大雅，但如果发生在现实中会带来严重的伦理问题。谁给你回到过去改变历史的权利？”

二、人就是一种时间机器

人类本来是想要自由地到未来或过去中去，所以才想到时间机器的，想到物理学界称之的超光速粒子；现在美国和中国一些人正进行着寻找超光速的研究。但是，这种奇妙的粒子的能量的平方是负数，用数学表述的话，能量（或质量）是虚数，的确是个难以理解的值。如果把超光速粒子设想为摩尔斯电码，明天的信息就可以在今天获得，这在电脑的赛博空间里并非奇妙的结果。遗憾的是，人类发现虚数以来，分不清它是在点内还是在点外，从而也认识不到光速是自然内禀的，而把光速混同于声速一样。李国材教授即如此。现为美国加利福尼亚大学教授的卢嘉，是卢鹤绂院士的孙女。她说卢鹤绂院士1995年发表的《对马赫原理的一个直接检验》论文，不是在否定爱因斯坦相对论的基础上提出来的，而是在肯定爱因斯坦相对论的基础上提出了新的问题。即：爱因斯坦相对论在地球邻近的地区是可以适用的，扩展到宇宙是无法适用的。卢鹤绂的儿子卢永强也认为父亲的论文，“是根据由光子的惯性运动引起的横向多普勒效应，对照美国物理学家Ives和Stilwell的实验数据，经过周密的计算，得出二个重要的结论：(1)横向多普勒效应在宇宙空间是各向异性的。(2)光子的惯性属性是由整个宇宙结构所决定，是符合马赫原理的。而以一种直接的方法检验了马赫原理的正确性。这种检验是对爱因斯坦理论的一个严肃的挑战。”

马赫原理对爱因斯坦相对论的建立是产生过重要的影响，然而，相对论却超越了马赫原理，因为马赫原理的整体决定性在广义相对论中只保留整体的局部性，即广义相对论是一种转座子学说，是一种球面或平面拓扑的局部论，不是整性的环面拓扑学说，所以卢嘉说爱因斯坦相对论在地球邻近的地区是可以适用的，扩展到宇宙是无法适用的，却只说对了一半。因为一半是留给狭义相对论，即正是光子的惯性属性是由整个宇宙结构所决定。所以马赫原理的整体决定性才是光速的内禀属性，即光速实际上是一个无法逾越的极限，而与其它物质属性无关，它是马赫原理的整体决定性的充分表现。光线因宇宙的整体决定性导致光环绕在它的内部，使其处于空间的闭环中移动就是证明。其次，相对论扩展到信息空间也是无法适用的。由此看来，超光速是计算出来的，一些问题的提法，如现实中超光速粒子究竟是否存在？能否使远去的超光速粒子“向后转”折返？如果能，折返回来的结果会不会产生什么特别现象等研究，说明人类的数学还停留在分不清虚数是在点内还是在点外的困境。

解铃还需系铃人。时间机器、时间旅行既然是科幻小说家们编造出来的，那么他们中的著名科幻小说家吉布森也给出了赛博空间的答案。赛博空间最直接的联系是电脑，是一种虚拟生存；也是一种点内几何空间现象。“三旋理论”在研究物质存在有向自己内部作运动的空间属性时，发现点内几何空间和点外几何空间有虚与实、正与负对应的自然属性，从而提出几千年来的虚数应用之谜，就在赛博空间。这类似虚实生死界、正负阴阳界。把信息论与相对论结合，称为观控相对论,实际是信息相对论，因为观控的物质条件实际也要信息反馈。观控相对界实际也是信息相对界，它是以爱因斯坦相对论中的光速有极限，作为信息与物质相对划分的界面。从观控相对界看，物质和信息的本质是什么？物质是相对信息而言，类似复数偏重实数的一种现象；信息是相对物质而言，类似复数偏重虚数的一种现象。映射数学的唯象公式是：物质+信息=实数+虚数。这里，物质进入点内，类似信息进入大脑，即物质和信息常常是结合在一起的，把大脑比作一个点，人们认识物质常常要通过大脑的意识起作用，信息即是进入点内的代表。这里，构成了有虚实生死界、正负阴阳界的循环圈。因此三旋理论认为，虚数联系点内空间。想象一束短暂的光线从眼睛进入大脑，这种循环圈唯一的要求，就是虚拟的光线都是从虚实观控界的类似点孔的通道变成虚数类的。弦理论认为物质可分的极限为普朗克长度，即约为10的-33次方厘米，那么观控界膜的类似离子通道的最小切面极限也为普朗克表面积。由于不管虚实或正负的物质要转化为信息，都要从观控界膜的类似离子通道进入或录入，物质进入或录入的流速V可以从零増大，最大极限为光速C。物质进入观控界膜的类似离子通道转化为信息，原来的流速都变为零，因此信息守恒，而且信息可以克隆。信息克隆也可有慢有快，而且可以信息增殖。如描述宋代的岳飞打三国的张飞等类似信息，作真的看，信息计算可以有超光速;作假的看，可以算戏说、文学和艺术。即信息可以光速传播，信息可以光速为零储存，信息可以超光速增殖。这里，物质进入点内，也类似指令进入电脑，存在着超光速信息，也存在着时间旅行，因此说，电脑就是一种时间机器，而且人也是一种时间机器，这也不违反爱因斯坦的相对论。

既然过去、现在和未来紧密联系，过去能影响现在，那么现在影响过去在逻辑上是否也说得通呢？现实自然，是否人想干什么就能干什么？对此，戴维斯给出的解决方案是“多宇宙”理论——世界不是只有一个，而是有许多平行的世界。你回到过去，但那不是你自己的世界，而是和你的历史相似的世界。这样，即便你打死了自己的母亲，她在那个世界也的确死了，但当你回到未来时，她依然活得好好的。这种想法近乎疯狂，但除了戴维斯外还有许多著名物理学家相信有平行世界的存在。在《时间简史》里，霍金这样说：解决时间旅行的其他可能的方法是选择历史假想。其思想是，当时间旅行者回到过去，他就进入和历史记载不同的另外的一个历史中去。这样，他们可以自由地行动，不受和原先的历史相一致的约束。如果这样，回到过去和做一场梦没有什么区别？因为按“三旋理论”，人就是一种时间机器，人做一场梦存在着超光速现象，存在着时间旅行，也是爱因斯坦的相对论允许的。这里，即使时间旅行也不自相矛盾和不可思议。仔细想我们做过的梦境，人可以回到过去见一见自己的老爷爷、老奶奶，也可以到未来看一看自己的重孙子、重孙女;而关于时空的基本定义并不要改写，物理学的根基也不会动摇，只是改变虚数是在点内就行了。

其次，关于现实自然中，时间机器总是存在着因果律（先有原因然后才有结果）的问题，比如，假定时间旅行者回到过去，杀死了当时还是个女孩的亲生母亲，可这样一来，他却无法出生也就无法完成这个谋杀了。这些矛盾让因果关系概念陷入困境，建立在因果逻辑关系上的科学也同样难以立足。这类明显不可能的佯谬因果环节，现在如果人定义是一种时间机器，便是自洽的而不再自相矛盾了。而时间旅行异乎寻常的推论，曾经致使一些科学家彻底拒绝这一想法。但霍金曾提出一个“时序保护猜想”，由于相对论容许因果环存在，时序保护猜想只需要引入某一其他因素进行调解，就可以防止旅行到过去发生因果律破坏的情况发生。这类时间机器的量子过程的存在，将允许粒子循环进入解决这项难题。关于这一点，类似梦境，如果有把幼年的自己或自己的祖先杀死的话，即在那里，同为自己的大人与孩子擦肩而过时自己用哪一方的眼睛看对方呢？道理上讲哪一方的眼睛都是自己的，为研究逻辑体系而设想如果大人一方将小孩杀死的话，结局是自己把刀刺进了自己的身上，这或许也叫是自杀，可是把刀刺出去的大人在那一瞬间会如何呢？因为发生了自己在童年时代被杀害的事实，所以他忽地会惊醒。恶梦就消失了，而现在的自己也不会怎么样。这就是虚数世界，梦境旅行者一方的自己，或许立刻会惊醒而中断恶梦，或许会意识到那就是梦境幼时的我，幼时的自己一方也许不会想到长大的我又回来了。因此做梦即使不会想到多少年后的自己会出现在那里，但是虚拟世界两位自己同时登场，进行思考的自己的肉体同时分成了两个，灵魂必然附着在双方身上也是能存立的。所以说人是一种时间机器，穿越时间是人类的一种存在方式；这是人类自我理解、自我确立的前提；而正是这种人类自我理解与自我确立的活动，构成了人类生活与个体存在的基础和手段。虚拟世界实数+虚数的灵魂同时附在两位的身体上控制言行，奇怪的事态能发生。这里，要问所谓你的生前或生后做什么，虚实观控相对界循环圈的三旋数学能解答；要问所谓宇宙大爆炸之前或宇宙膨胀极限之后是什么，虚实观控相对界循环圈的三旋数学也能解答。

三、时间起源与三旋理论

“虫洞”和时间隧道是第五维空间。三旋理论研究的类圈体也有第五维,类圈体就类似一种“虫洞”和时间隧道；根据排列组合和不相容原理，三旋构成三代62种自旋状态。其次，设想在类圈体的质心作一个直角三角座标，一般把x、y、z轴看成三维空间的三个量。现观察类圈体绕这三条轴作自旋和平动，6个自由度仅包括类圈体的体旋、面旋和平动，没有包括线旋。即线旋是独立于x、y、z之外，由类圈体中心圈线构成的座标决定。如果把此圈线看成一个维叫圈维，那么加上原来的三维就是四维。再加上时间维，即为五维时空。反之，把三旋作为一种座标系，直角三角座标仅是三旋座标圈维为零的特例。正是在一系列的关节点上，类圈体三旋为简单性与复杂性的“虫洞”和时间隧道缔合提供了更为直观的图象，而且获得了这样一个观念：像三维空间一样，时间也是一个可变的维数。那么时间如何起源的呢？这也离不开玻尔的互补原理和海森堡的不确定性原理，时间就起源于互补原理和不确定性原理推论无和有的延伸与卷缩之中。证明如下：

三旋理论是研究时空维数卷缩的理论。如果万事开头只是无(W)或有(Y),那就成了确定性。互补原理和不确定性原理需要无(W)延伸出有(Y)，或有(Y)延伸出无(W)。假设W和Y已转换为两种物质，那么运动、自旋和时间都起源于W和Y两种物质的界面效应。因为时间总是和运动相连的。设一条光滑的斜路面为W，设Y为路面上滚动着的轮子，运动就起源于W和Y两种物质的界面效应。现在将路面W不断卷缩，直到路面W卷缩为零，轮子运动仍在进行，那么自旋就起源了。有了自旋和运动，时间也起源了。

卢鹤绂院士认为，爱因斯坦的广义相对论扩展到宇宙是无法适用的。霍金认为，这也只是指空间的破裂。

空间的破裂实际是指环面；而环面是与球面不同伦的。但环面却能包容平行线，克利福德平行线就是以扭转的形式组装在环面上的。当代一些天文学家在宇宙空间，测得两条光线是平行线，就认为宇宙空间是平面型的。

这种证明不严密。同样，一些天文学家测得某星体在宇宙中的轨道周期，得出一个较长光程，后来又发现一个更短的光程，就认为发现了超光速，但他们是用球面或平面空间轨道计算光程，因此，这种证明也不严密。爱因斯坦的相对论允许有索恩标准和戴维斯标准的时间旅行，著名的“双生子佯谬”描述的就是这个效应；最新的理论当中的‘虫洞’说，它可以在光到达之前将两个非常遥远的点联接起来，描述的也是这个效应，但它们都不是超光速。但是人们能随心所欲地制造虫洞吗？在由美国天文物理学家卡尔·萨根于上世纪80年代创作的小说《接触未来》中，一组科学们收到了一个来自外星人更先进文明的无线电信息，这个信息包含的内容指导人类制造一台机器，它可在地球与相距26光年的天琴座α星之间建立一个虫洞。这部小说后来被改编为同名电影，在电影中，女主人公登上了一艘飞船，它被一个类似巨型离心机的涡轮吞没，然后飞船飞速穿过一条隧道，在几分钟内就来到了天琴座α星所处的银河系中心。在小说中，萨根并没有进一步描述制造那样一条时光隧道的细节，为此他请教自己的朋友、加州理工学院的理论物理学家基普·索恩，自己在小说中关于利用虫洞作为穿越时空捷径的幻想是否有理论依据。在萨根科学幻想的激励之下，索恩及其合作者们开始研究这种可联接两个遥远时空区域的虫洞的细节。最后他们成功地创建了虫洞的理论模型，这些虫洞保持开放的时间，足以让“时光飞船”穿越它们而又不会让其内部巨大的重力将飞船摧毁。而且，在上世纪70年代，用爱因斯坦的理论推导出的黑洞那样特殊的时间领域，人们进行了各种各样的研究，其结果是，相当多的物理学家认为，存在着两个或更多的宇宙。被吸入宇宙黑洞中的东西将通过虫洞飞进另一个宇宙中去。当然，在黑洞那样的极度超重的地方，人实际上将粉身碎骨。但我们先把这样的情况搁在一边（假定人可以活着通过黑洞），从旅行的角度来看，走进另一个宇宙的人是走回到了过去，还是经历了未来？我们无法进行比较。根据狭义相对论的结论，以高速作‘相对’运动的双方，自己一方经过了十年而对方却可能只经过了五年。这一点已经通过观测一种叫μ粒子的基本粒子的实验证实。也就是说，我和你可能不再共有同一个时间。比方说，大双在地球上，而小双乘火箭出发了，出发时两人年龄都是20岁。小双在广阔的宇宙中周游一圈后回到了大双的住处，会出现什么情况？大双已经30岁了，小双却只有25岁。这样的故事有时会受到质问，两人的关系难道不是‘相对’的吗？将小双乘坐的火箭看作是静止不动的，大双与地球或者整个太阳系以及整个银河系一起统统沿着相反方向转一圈然后回到小双所在之处，这样考虑不也一样吗？所谓相对不就是这个意思吗？那么，为什么说，只有小双会变年轻呢？但是，我们所说的‘相对’双方仅限于各方均以不变的速度运动的情形。如果速度发生了变化（称之为加速，再如匀速圆周运动），双方就不再是‘相对’的了，这时必须考虑广义相对论的效应。因为一项可怕的难题是最初创生的虫洞将会阻碍虫洞型时间机器的制造。也许空间由这么一类结构自然地串连成一体——宇宙大爆炸的遗留物。或许，虫洞是在极小尺度上（所谓的普朗克长度）天然生成的。原则上，这样一个微小的虫洞可由脉冲能量来稳定，然后再以某种方式膨胀到可以利用的尺寸。如果是这样的话，一个超级文明大概能使用一个虫洞。其次，“时光隧道旅行”必须具备两大条件，即“虫洞”和“负面能源”。宇宙间不同的时间和空间通过“虫洞”可以互通。“负面能源”可以抗拒地心引力，用来打开“虫洞”，稳定“时光隧道”。据说有人计算，进入“虫洞”需要的“负面能源”可以很小一点点。这是可以理解的，人就是一种时间机器，人的濒死实验，其中常有时间旅行的报告。这里的虚实生死界、正负阴阳界，正是进入“虫洞”的关口，“负面能源”如病毒，很小一点点就可以送你进“虫洞”，进入阴阳界。

参考文献

1、王德奎，三旋理论初探，四川科学技术出版社，2002年5月；

超光速物体范文篇10

关键词：时间机器、索恩标准、戴维斯标准、环量子理论

一、索恩标准和戴维斯标准

人类乐于梦想，也盼望知晓过去和未来。时间旅行似乎是个最为简便的方法。自从英国作家威尔斯于1895年撰写了他的著名小说《时间机器》以来，时间旅行便成为一个流行的科幻小说主题。但建造一台把人运送到过去或是未来的机器是可能的吗？时间机器的幻想故事能成为现实吗？

在爱因斯坦的狭义相对论中，时间不被认为是绝对的和普遍的。爱因斯坦认为：测量两个事件的时间间隔取决于观察者如何运动；因为运动状态不同的两名观察者，对于同样的两个事件将会体验到不同的持续时间。但美国物理学家福特和罗曼认为，爱因斯坦的相对论并没有严格排除快于光速的旅行或“时光隧道”旅行。如果这是一项严肃的研究，那么笔者认为，这也只能是点内的虚数世界。因为如果说点外世界上存在比光还快的粒子，说时间可以倒转的话，那么这样的一个统一理论影响将极为严重。在这一点上，戈德尔、霍金、索恩和戴维斯等研究时间机器的科学家，头脑是清醒的。

美国物理学家基普·索恩是相对论的权威。1988年，索恩等三人在美国物理学界最具权威的《物理评论》杂志的快报版《物理评论通讯》上，发表了关于可能实现过去旅行在原理上是可能的观点。其要点是：虽然按照以往的相对论，移动到过去是不可能的，但借助于“虫洞”能使这种行动成为可能；因为在此隧道里进入的时刻与出去的时刻完全相同。他认为在宇宙中存在着的“虫洞”，虽然还不知道它实际上是什么东西，但有人认为它类似从一头进入就会从另一头穿出；当然，这虽说是隧道，如象从黑洞进去从白洞脱出的隧道，但它里面的时间和空间都是极度扭曲的。索恩把隧道的两个口（一方为入口A，另一方就是出口B）作为A和B；这是因量子论观点产生的极其微小的洞口，随着巨大的能量的注入会不断被扩大。洞口附近乃至其中心部，没有任何障碍通行的点（数学上称其为奇点）。假定某人住在B处并使A处开始振动，由于振动是最简单的加速运动，所以A的时间慢于B的时间，渐渐地越差越多。如当B处已是1998年时，A处也许刚到1993年，这时如果有人尽可能快地从外面由B处到A处，他所处的世界转眼就变成了1993年。但是，现在还不能马上说他走进了过去的世界，因为A与B毕竟不是同一个地点（世界），不像拨个电话马上就能通这样的关系，我们必须把B和A看作是不同的世界。根据索恩的理论，来到1993年A处的此人，跳进虫洞A从虫洞B跳出，通过虫洞不需要时间，因此跳进的瞬间也是跳出的瞬间。这样，从洞里出来的他周围与A一样为1993年，地点为出发点B。B正是他的故乡，离开故乡时是1998年，再次出现在故乡时却是1993年，因此他实现了回到过去的旅行。这类似如象唱戏或演电影一样，演员可以克隆古代人和事，舞台和剧本就是时间隧道。

索恩说，如果不再使用虫洞A或B之类的提法，而一开始就把静止的B看作地球，把A看作火箭。某人曾在地球上，他发射了无人火箭，火箭可以通过遥控——或者干脆在一开始就把它的舵设计为——加速飞行后再回到地球。假定走时是1988年，回来时地球上是1998年，火箭中是1993年。但是，接下来就不一样了。地球上的人登上归来的火箭，里面是1993年的世界，植物及动物等从出发以来只过了五年，这是多次说过的相对论的结论。如果此人再打开门走下火箭的话，外面仍是1998年的地球，既不有趣也不新鲜。因此，索恩构想了一个模型，按照此模型，火箭与地球（或宇宙的其他地方也无妨）之间不是靠门，而是靠蛀洞连通的。也就是假定火箭内部实际上连着虫洞的一个口而另一个口连着地球（想回到过去的人所静止的地方）。于是，（打开门）进入1993年的火箭的此人，这次不是再打开火箭的门而是通过虫洞出现在地球上。通过虫洞的过程不消耗时间，其出口与入口一样是1993年，结果此人从1998年的地球出发登上火箭、穿过虫洞出现在了1993年的地球上。读者在此也许要问：洞的一头是1993年，另一头是1998年，于是从火箭的1993年一头进入，从另一头出来的话是1993年……这是索恩的结论。那么假如从1998年的地球一头进入，而从火箭里出来的话，那里是什么时刻？是1993年，还是1998年？索恩的答案是：如果从1998年的地球一头进入虫洞的话，将来到1998年的火箭里。出入洞的时刻总是相同的。即使洞的一头被加速，使得出口与入口的时间不一致，入洞时刻就是出洞时刻……这就是虫洞的奇妙之处。这里的所说的时刻应该是指在火箭加速以前相对静止时所测量的时间。

这里，索恩并没有讨论物理学界称之的超光速粒子，这就是索恩标准。同样，这也就是戴维斯标准。

保罗·戴维斯是澳大利亚享誉世界的理论物理学家,他的科学研究包括黑洞、量子场论、宇宙起源、意识的本质和生命起源等诸多涉及人类和宇宙本源的问题。对于时间机器的制造仍然停留在小说家或电影特技师的手中,他决定尝试制造时间机器，哪怕只是“理论上的制造”。于是他要弄清楚的问题是，你想回到过去还是飞到未来。在戴维斯看来，在时间中到未来旅行是很容易的，如果你接近于光速运动或者身处强大的引力场中，会感到时间流逝得比其他人更缓慢——你进入了他们的未来。飞向未来的旅行又叫“有限时间旅行”。戴维斯在《怎样制造时间机器》的开头非常肯定的提出，“有限时间旅行”是可行的，但回到任何时代的“无限时间旅行”只是“有可能可行”。戴维斯说:“相对论为我们提供了在未来时光中旅行的两种方法。一个直接结果是,以高速进行运动，如果我们有一艘速度达到光速99.99999％的飞船，就可以在6个月内进入公元3000年。”这种旅行是相对论的结果，它与著名的“双生子佯谬”有关。按照这些理论，人们能够以非常接近光速的速度旅行，在这方面没有任何禁区，只是一个成本问题。为了把一个10吨重的负载加速到光速的99.9％，需要使用100亿亿焦耳，这相当于全人类几个月的能源生产总量。进一步接近每秒30万公里速度的成本当然会更高。戴维斯认为，在太空中有取之不尽用之不竭的能源，只要我们去开发它们。但对太空进行必要的技术研究和开发，要做决定，这又实际上成了一个政治问题；另外，以高速系统进行的时间旅行或许只能进入未来却没有办法回来的问题。这是因为时间旅行并不取决于运动的方向，而只取决于它的速度。此外，相对论提供的另一个时间旅行的方法，是爱因斯坦1908年以广义相对论提出来的，这个理论将狭义相对论进行扩展，其中包含了重力对时光产生的多种效应。这种效应在于重力会使时间放慢，而我们也可以验证这一点，比如地球的重力每300年可以让钟表慢1微秒。1976年，物理学家罗伯特·维索特和马丁·列文向太空中发射了一枚载有时钟的火箭，他们观察到这个时钟与放置在地球上同样的时钟相比，多获得了1/10微秒。为了在未来的时光中旅行，只要利用那些强度远高于地球重力的引力场，比如中子星的引力场。中子星是那些在耗尽自身的燃料之后，由于受自身质量的影响而收缩到只相当于原来体积很小一部分的天体，但它们的总体质量仍维持在一个很高的水平；其中一些中子星仅比地球上的一座城市大一点儿，但其质量却超过了太阳。它们自身强大的重力使其原子变成了一堆中子，这种重力作用会产生比地球重力影响要明显得多的时间扭曲：中子星上的7年相当于地球上的10年，因此，只要让我们的飞船到达这样一颗中子星上（比如位于巨蟹星云中的那一颗），就会在未来的时光中迈出一大步。但问题是我们如何能造出一艘能抵抗中子星附近极其恶劣条件的飞船来。在这种情况下，我们同样也无法从未来时光中返航。

戴维斯认为，相对论允许在过去的时光中旅行。因为对于广义相对论来说，时空可以被弯曲到与其自身联接的地步，因此可以在时间和空间中创造封闭曲线。并且，第一个勾划出封闭时间曲线的人就是爱因斯坦的朋友、奥地利数学家库尔特·戈德尔。1948年，戈德尔提出了爱因斯坦引力场方程的一个描述旋转宇宙的解。在这个宇宙中，一名宇航员可以在太空中旅行来实现回到过去的目的。这是引力影响了光的结果。宇宙的旋转导致光（因而也包括事物之间的因果联系）被拽住并环绕在它的内部，这使得一个处于封闭环内的实物可以在空间的闭环中移动，同时也在时间的闭环中旅行，而任何时候都不会相对邻近的粒子超光速。戈德尔的解释被当作数学上证明了在时间中逆行并不违背相对论。的确，他在计算相对论中关于引力场的方程式时，发现在空间中可以找到一条通向旋转着的宇宙的螺旋体轨道。

这就是说，爱因斯坦的相对论允许时空旅行发生在特定的时空结构里，如一个旋转的宇宙，一个旋转的柱体，以及非常著名的虫洞——一条贯穿空间和时间的隧道。只要能够建造一个稳定的虫洞，就可以跨越时间和空间。但在霍金的《时间简史》里，解释虫洞是连接宇宙遥远区域间的时空细管，它可以把平行的宇宙或者婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。而黑洞是时空的一个区域，那里引力是如此之强，以至于任何东西，甚至光都不能从该处逃逸出来。因此，在戴维斯的计划里，建造一个虫洞要分3步：第一步，寻找或建立一个虫洞，开辟一个隧道用来连接太空中两个不同的区域。第二步，使虫洞稳定下来。由量子产生的负能量，虫洞便允许信号和物体安全地穿越它。负能量会抵制虫洞变为密度无穷大或接近无穷大。换句话说，它阻止了虫洞演变成黑洞。第三步是牵引虫洞。一艘具有高度先进技术的太空船将虫洞的入口互相分离开。如果两个端口都放置在空间中合适的地方，那么时间差将保持恒定状态。假设这一差值是10年，一名宇航员从一个方向穿越虫洞，他将跳到10年后的未来，反之，宇航员若是从另一方向穿越虫洞，他将跳到10年前的过去。

假如技术上的诸多难题都被克服了，时间机器的生产将会打开充满悖论的潘多拉盒子。但对于此，戴维斯说：“我本人不打算把我描述的时间旅行和其它控制自然的行为区分开来。所有的技术都在以某种方式干预自然。在一些科幻小说里，有人通过回到过去而改变了现状。这种事出现在小说里当然无伤大雅，但如果发生在现实中会带来严重的伦理问题。谁给你回到过去改变历史的权利？”

二、人就是一种时间机器

人类本来是想要自由地到未来或过去中去，所以才想到时间机器的，想到物理学界称之的超光速粒子；现在美国和中国一些人正进行着寻找超光速的研究。但是，这种奇妙的粒子的能量的平方是负数，用数学表述的话，能量（或质量）是虚数，的确是个难以理解的值。如果把超光速粒子设想为摩尔斯电码，明天的信息就可以在今天获得，这在电脑的赛博空间里并非奇妙的结果。遗憾的是，人类发现虚数以来，分不清它是在点内还是在点外，从而也认识不到光速是自然内禀的，而把光速混同于声速一样。李国材教授即如此。现为美国加利福尼亚大学教授的卢嘉，是卢鹤绂院士的孙女。她说卢鹤绂院士1995年发表的《对马赫原理的一个直接检验》论文，不是在否定爱因斯坦相对论的基础上提出来的，而是在肯定爱因斯坦相对论的基础上提出了新的问题。即：爱因斯坦相对论在地球邻近的地区是可以适用的，扩展到宇宙是无法适用的。卢鹤绂的儿子卢永强也认为父亲的论文，“是根据由光子的惯性运动引起的横向多普勒效应，对照美国物理学家Ives和Stilwell的实验数据，经过周密的计算，得出二个重要的结论：(1)横向多普勒效应在宇宙空间是各向异性的。(2)光子的惯性属性是由整个宇宙结构所决定，是符合马赫原理的。而以一种直接的方法检验了马赫原理的正确性。这种检验是对爱因斯坦理论的一个严肃的挑战。”

马赫原理对爱因斯坦相对论的建立是产生过重要的影响，然而，相对论却超越了马赫原理，因为马赫原理的整体决定性在广义相对论中只保留整体的局部性，即广义相对论是一种转座子学说，是一种球面或平面拓扑的局部论，不是整性的环面拓扑学说，所以卢嘉说爱因斯坦相对论在地球邻近的地区是可以适用的，扩展到宇宙是无法适用的，却只说对了一半。因为一半是留给狭义相对论，即正是光子的惯性属性是由整个宇宙结构所决定。所以马赫原理的整体决定性才是光速的内禀属性，即光速实际上是一个无法逾越的极限，而与其它物质属性无关，它是马赫原理的整体决定性的充分表现。光线因宇宙的整体决定性导致光环绕在它的内部，使其处于空间的闭环中移动就是证明。其次，相对论扩展到信息空间也是无法适用的。由此看来，超光速是计算出来的，一些问题的提法，如现实中超光速粒子究竟是否存在？能否使远去的超光速粒子“向后转”折返？如果能，折返回来的结果会不会产生什么特别现象等研究，说明人类的数学还停留在分不清虚数是在点内还是在点外的困境。

解铃还需系铃人。时间机器、时间旅行既然是科幻小说家们编造出来的，那么他们中的著名科幻小说家吉布森也给出了赛博空间的答案。赛博空间最直接的联系是电脑，是一种虚拟生存；也是一种点内几何空间现象。“三旋理论”在研究物质存在有向自己内部作运动的空间属性时，发现点内几何空间和点外几何空间有虚与实、正与负对应的自然属性，从而提出几千年来的虚数应用之谜，就在赛博空间。这类似虚实生死界、正负阴阳界。把信息论与相对论结合，称为观控相对论,实际是信息相对论，因为观控的物质条件实际也要信息反馈。观控相对界实际也是信息相对界，它是以爱因斯坦相对论中的光速有极限，作为信息与物质相对划分的界面。从观控相对界看，物质和信息的本质是什么？物质是相对信息而言，类似复数偏重实数的一种现象；信息是相对物质而言，类似复数偏重虚数的一种现象。映射数学的唯象公式是：物质+信息=实数+虚数。这里，物质进入点内，类似信息进入大脑，即物质和信息常常是结合在一起的，把大脑比作一个点，人们认识物质常常要通过大脑的意识起作用，信息即是进入点内的代表。这里，构成了有虚实生死界、正负阴阳界的循环圈。因此三旋理论认为，虚数联系点内空间。想象一束短暂的光线从眼睛进入大脑，这种循环圈唯一的要求，就是虚拟的光线都是从虚实观控界的类似点孔的通道变成虚数类的。弦理论认为物质可分的极限为普朗克长度，即约为10的-33次方厘米，那么观控界膜的类似离子通道的最小切面极限也为普朗克表面积。由于不管虚实或正负的物质要转化为信息，都要从观控界膜的类似离子通道进入或录入，物质进入或录入的流速V可以从零増大，最大极限为光速C。物质进入观控界膜的类似离子通道转化为信息，原来的流速都变为零，因此信息守恒，而且信息可以克隆。信息克隆也可有慢有快，而且可以信息增殖。如描述宋代的岳飞打三国的张飞等类似信息，作真的看，信息计算可以有超光速;作假的看，可以算戏说、文学和艺术。即信息可以光速传播，信息可以光速为零储存，信息可以超光速增殖。这里，物质进入点内，也类似指令进入电脑，存在着超光速信息，也存在着时间旅行，因此说，电脑就是一种时间机器，而且人也是一种时间机器，这也不违反爱因斯坦的相对论。

既然过去、现在和未来紧密联系，过去能影响现在，那么现在影响过去在逻辑上是否也说得通呢？现实自然，是否人想干什么就能干什么？对此，戴维斯给出的解决方案是“多宇宙”理论——世界不是只有一个，而是有许多平行的世界。你回到过去，但那不是你自己的世界，而是和你的历史相似的世界。这样，即便你打死了自己的母亲，她在那个世界也的确死了，但当你回到未来时，她依然活得好好的。这种想法近乎疯狂，但除了戴维斯外还有许多著名物理学家相信有平行世界的存在。在《时间简史》里，霍金这样说：解决时间旅行的其他可能的方法是选择历史假想。其思想是，当时间旅行者回到过去，他就进入和历史记载不同的另外的一个历史中去。这样，他们可以自由地行动，不受和原先的历史相一致的约束。如果这样，回到过去和做一场梦没有什么区别？因为按“三旋理论”，人就是一种时间机器，人做一场梦存在着超光速现象，存在着时间旅行，也是爱因斯坦的相对论允许的。这里，即使时间旅行也不自相矛盾和不可思议。仔细想我们做过的梦境，人可以回到过去见一见自己的老爷爷、老奶奶，也可以到未来看一看自己的重孙子、重孙女;而关于时空的基本定义并不要改写，物理学的根基也不会动摇，只是改变虚数是在点内就行了。

其次，关于现实自然中，时间机器总是存在着因果律（先有原因然后才有结果）的问题，比如，假定时间旅行者回到过去，杀死了当时还是个女孩的亲生母亲，可这样一来，他却无法出生也就无法完成这个谋杀了。这些矛盾让因果关系概念陷入困境，建立在因果逻辑关系上的科学也同样难以立足。这类明显不可能的佯谬因果环节，现在如果人定义是一种时间机器，便是自洽的而不再自相矛盾了。而时间旅行异乎寻常的推论，曾经致使一些科学家彻底拒绝这一想法。但霍金曾提出一个“时序保护猜想”，由于相对论容许因果环存在，时序保护猜想只需要引入某一其他因素进行调解，就可以防止旅行到过去发生因果律破坏的情况发生。这类时间机器的量子过程的存在，将允许粒子循环进入解决这项难题。关于这一点，类似梦境，如果有把幼年的自己或自己的祖先杀死的话，即在那里，同为自己的大人与孩子擦肩而过时自己用哪一方的眼睛看对方呢？道理上讲哪一方的眼睛都是自己的，为研究逻辑体系而设想如果大人一方将小孩杀死的话，结局是自己把刀刺进了自己的身上，这或许也叫是自杀，可是把刀刺出去的大人在那一瞬间会如何呢？因为发生了自己在童年时代被杀害的事实，所以他忽地会惊醒。恶梦就消失了，而现在的自己也不会怎么样。这就是虚数世界，梦境旅行者一方的自己，或许立刻会惊醒而中断恶梦，或许会意识到那就是梦境幼时的我，幼时的自己一方也许不会想到长大的我又回来了。因此做梦即使不会想到多少年后的自己会出现在那里，但是虚拟世界两位自己同时登场，进行思考的自己的肉体同时分成了两个，灵魂必然附着在双方身上也是能存立的。所以说人是一种时间机器，穿越时间是人类的一种存在方式；这是人类自我理解、自我确立的前提；而正是这种人类自我理解与自我确立的活动，构成了人类生活与个体存在的基础和手段。虚拟世界实数+虚数的灵魂同时附在两位的身体上控制言行，奇怪的事态能发生。这里，要问所谓你的生前或生后做什么，虚实观控相对界循环圈的三旋数学能解答；要问所谓宇宙大爆炸之前或宇宙膨胀极限之后是什么，虚实观控相对界循环圈的三旋数学也能解答。

三、时间起源与三旋理论

“虫洞”和时间隧道是第五维空间。三旋理论研究的类圈体也有第五维,类圈体就类似一种“虫洞”和时间隧道；根据排列组合和不相容原理，三旋构成三代62种自旋状态。其次，设想在类圈体的质心作一个直角三角座标，一般把x、y、z轴看成三维空间的三个量。现观察类圈体绕这三条轴作自旋和平动，6个自由度仅包括类圈体的体旋、面旋和平动，没有包括线旋。即线旋是独立于x、y、z之外，由类圈体中心圈线构成的座标决定。如果把此圈线看成一个维叫圈维，那么加上原来的三维就是四维。再加上时间维，即为五维时空。反之，把三旋作为一种座标系，直角三角座标仅是三旋座标圈维为零的特例。正是在一系列的关节点上，类圈体三旋为简单性与复杂性的“虫洞”和时间隧道缔合提供了更为直观的图象，而且获得了这样一个观念：像三维空间一样，时间也是一个可变的维数。那么时间如何起源的呢？这也离不开玻尔的互补原理和海森堡的不确定性原理，时间就起源于互补原理和不确定性原理推论无和有的延伸与卷缩之中。证明如下：

三旋理论是研究时空维数卷缩的理论。如果万事开头只是无(W)或有(Y),那就成了确定性。互补原理和不确定性原理需要无(W)延伸出有(Y)，或有(Y)延伸出无(W)。假设W和Y已转换为两种物质，那么运动、自旋和时间都起源于W和Y两种物质的界面效应。因为时间总是和运动相连的。设一条光滑的斜路面为W，设Y为路面上滚动着的轮子，运动就起源于W和Y两种物质的界面效应。现在将路面W不断卷缩，直到路面W卷缩为零，轮子运动仍在进行，那么自旋就起源了。有了自旋和运动，时间也起源了。

卢鹤绂院士认为，爱因斯坦的广义相对论扩展到宇宙是无法适用的。霍金认为，这也只是指空间的破裂。

空间的破裂实际是指环面；而环面是与球面不同伦的。但环面却能包容平行线，克利福德平行线就是以扭转的形式组装在环面上的。当代一些天文学家在宇宙空间，测得两条光线是平行线，就认为宇宙空间是平面型的。

这种证明不严密。同样，一些天文学家测得某星体在宇宙中的轨道周期，得出一个较长光程，后来又发现一个更短的光程，就认为发现了超光速，但他们是用球面或平面空间轨道计算光程，因此，这种证明也不严密。爱因斯坦的相对论允许有索恩标准和戴维斯标准的时间旅行，著名的“双生子佯谬”描述的就是这个效应；最新的理论当中的‘虫洞’说，它可以在光到达之前将两个非常遥远的点联接起来，描述的也是这个效应，但它们都不是超光速。但是人们能随心所欲地制造虫洞吗？在由美国天文物理学家卡尔·萨根于上世纪80年代创作的小说《接触未来》中，一组科学们收到了一个来自外星人更先进文明的无线电信息，这个信息包含的内容指导人类制造一台机器，它可在地球与相距26光年的天琴座α星之间建立一个虫洞。这部小说后来被改编为同名电影，在电影中，女主人公登上了一艘飞船，它被一个类似巨型离心机的涡轮吞没，然后飞船飞速穿过一条隧道，在几分钟内就来到了天琴座α星所处的银河系中心。在小说中，萨根并没有进一步描述制造那样一条时光隧道的细节，为此他请教自己的朋友、加州理工学院的理论物理学家基普·索恩，自己在小说中关于利用虫洞作为穿越时空捷径的幻想是否有理论依据。在萨根科学幻想的激励之下，索恩及其合作者们开始研究这种可联接两个遥远时空区域的虫洞的细节。最后他们成功地创建了虫洞的理论模型，这些虫洞保持开放的时间，足以让“时光飞船”穿越它们而又不会让其内部巨大的重力将飞船摧毁。而且，在上世纪70年代，用爱因斯坦的理论推导出的黑洞那样特殊的时间领域，人们进行了各种各样的研究，其结果是，相当多的物理学家认为，存在着两个或更多的宇宙。被吸入宇宙黑洞中的东西将通过虫洞飞进另一个宇宙中去。当然，在黑洞那样的极度超重的地方，人实际上将粉身碎骨。但我们先把这样的情况搁在一边（假定人可以活着通过黑洞），从旅行的角度来看，走进另一个宇宙的人是走回到了过去，还是经历了未来？我们无法进行比较。根据狭义相对论的结论，以高速作‘相对’运动的双方，自己一方经过了十年而对方却可能只经过了五年。这一点已经通过观测一种叫μ粒子的基本粒子的实验证实。也就是说，我和你可能不再共有同一个时间。比方说，大双在地球上，而小双乘火箭出发了，出发时两人年龄都是20岁。小双在广阔的宇宙中周游一圈后回到了大双的住处，会出现什么情况？大双已经30岁了，小双却只有25岁。这样的故事有时会受到质问，两人的关系难道不是‘相对’的吗？将小双乘坐的火箭看作是静止不动的，大双与地球或者整个太阳系以及整个银河系一起统统沿着相反方向转一圈然后回到小双所在之处，这样考虑不也一样吗？所谓相对不就是这个意思吗？那么，为什么说，只有小双会变年轻呢？但是，我们所说的‘相对’双方仅限于各方均以不变的速度运动的情形。如果速度发生了变化（称之为加速，再如匀速圆周运动），双方就不再是‘相对’的了，这时必须考虑广义相对论的效应。因为一项可怕的难题是最初创生的虫洞将会阻碍虫洞型时间机器的制造。也许空间由这么一类结构自然地串连成一体——宇宙大爆炸的遗留物。或许，虫洞是在极小尺度上（所谓的普朗克长度）天然生成的。原则上，这样一个微小的虫洞可由脉冲能量来稳定，然后再以某种方式膨胀到可以利用的尺寸。如果是这样的话，一个超级文明大概能使用一个虫洞。其次，“时光隧道旅行”必须具备两大条件，即“虫洞”和“负面能源”。宇宙间不同的时间和空间通过“虫洞”可以互通。“负面能源”可以抗拒地心引力，用来打开“虫洞”，稳定“时光隧道”。据说有人计算，进入“虫洞”需要的“负面能源”可以很小一点点。这是可以理解的，人就是一种时间机器，人的濒死实验，其中常有时间旅行的报告。这里的虚实生死界、正负阴阳界，正是进入“虫洞”的关口，“负面能源”如病毒，很小一点点就可以送你进“虫洞”，进入阴阳界。

参考文献

1、王德奎，三旋理论初探，四川科学技术出版社，2002年5月；