郭智毅
這一次不可能實(shí)現(xiàn)的體驗(yàn)是駕駛光速汽車,它將顛覆你對(duì)速度感的一切認(rèn)知,你準(zhǔn)備好了嗎?
我的上一期專欄告訴了大家在我們存在的這個(gè)宇宙中,飛行器想達(dá)到真空光速是無法實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)檫@違背了經(jīng)典的質(zhì)能方程。但是,你想不想知道如果真的有一天坐在一部以光速運(yùn)行的機(jī)器上會(huì)是什么感覺?
首先,我通過一些數(shù)據(jù)來給大家一個(gè)更直觀的關(guān)于光速有多快的概念。地球的直徑是1.28萬千米(赤道直徑),光速是30萬千米/秒,如果把N個(gè)地球像拉直的珍珠項(xiàng)鏈一樣相連排在一列,光一秒鐘可以飛躍23.4個(gè)地球,是不是太也刺激?藤原文太對(duì)朋友說,拓海覺得自己視力越來越不濟(jì),看東西變得模糊,原來是因?yàn)樗能囬_得越來越快。沒錯(cuò),速度越快,視覺神經(jīng)獲取前方信息的效率會(huì)受到越大的挑戰(zhàn)。那么,如果我們駕駛一輛光速汽車,是不是就什么也看不見了呢?答案沒那么簡單。我們假設(shè)有一個(gè)無限寬闊的平坦世界,以供我們可以駕駛一輛光速行駛的汽車。
首先,在光速汽車?yán)铮覀冄矍暗氖澜鐚⒆兯{(lán)。根據(jù)多普勒效應(yīng),以光速運(yùn)行的物體前方的電磁波頻率會(huì)向電磁波譜的藍(lán)色端移動(dòng),也就是發(fā)生了藍(lán)移現(xiàn)象,我們首先會(huì)發(fā)現(xiàn)風(fēng)擋外是一個(gè)藍(lán)色的世界。更有趣的是,由于我們運(yùn)行的速度太快,同樣根據(jù)多普勒效應(yīng),一些原本能被人眼識(shí)別的可見光會(huì)超出人眼識(shí)別的頻率范圍,而一些原本低于人眼可見光頻率的紅外光線則會(huì)上升到人眼識(shí)別的頻率范圍,我們的可見世界向下錯(cuò)位了一個(gè)頻段。
然后,我們還會(huì)觀察到更加神奇的一幕:我們看到的是過去的世界。請(qǐng)各位開始在大腦里設(shè)置這么一個(gè)場景:我駕駛光速汽車經(jīng)過一個(gè)有著巨大招牌的大樓,當(dāng)我的汽車剛剛好到達(dá)這棟大樓的時(shí)刻,大樓處于我的正右側(cè),我和大樓的直線距離是100米,但這時(shí)我是看不到這棟大樓的,因?yàn)榇髽堑恼嬗跋裾怨馑賯鞯轿业难劬?,等這影像走完這100米的距離被我獲取,我的汽車也向前走了100米以上(大樓正面影像傳遞到我眼睛里的路線實(shí)際上已不是直線,而是大于100米,同樣我的光速汽車在這段時(shí)間里的行駛距離也會(huì)大于100米),所以這時(shí)我的汽車已經(jīng)來到了大樓的右前方,應(yīng)該看到的是大樓右前側(cè)的面貌。但此時(shí)我才剛剛看到傳過來的大樓正面的影像。把這個(gè)過程連續(xù)起來理解,那么我看到的大樓影像永遠(yuǎn)都比我目前實(shí)際位置應(yīng)該看到的影像有所延遲。也就是在光速汽車?yán)铮铱床坏郊磿r(shí)發(fā)生的事情,總是會(huì)在這個(gè)事情發(fā)生以后才看得見。其實(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中開車也會(huì)出現(xiàn)這種問題,只是因?yàn)槲覀兊能囁賹?shí)在是太慢太慢,即便駕駛布加迪以400km/h的速度行駛也是太慢太慢太慢,所以這種效應(yīng)完全可以忽略不計(jì)。但在光速汽車?yán)?,這種影像延遲將會(huì)變得非??鋸?。
最后一點(diǎn),我們看到的世界將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的畸變。道理等同于前面兩點(diǎn)產(chǎn)生的原理。影像的傳遞速度是光速,在現(xiàn)實(shí)生活中,一切事物運(yùn)行速度相對(duì)于影像傳遞的速度而言都像是靜止的,因?yàn)闊o論是我們駕駛的汽車、還是飛機(jī)甚至是火箭,在光速面前都慢得形同靜止,影像傳遞幾乎不受多普勒效應(yīng)影響。但當(dāng)我駕駛的汽車達(dá)到光速,物體影像傳遞到我眼里的路徑不再是靜止不動(dòng)的,而是扭曲的、延遲的,所以這時(shí)我看到的世界就會(huì)是嚴(yán)重畸變的。
總結(jié)—下,在光速汽車?yán)铮铱吹降氖且粋€(gè)藍(lán)色的、延遲的以及嚴(yán)重畸變的世界,是不是很有趣?