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超光速粒子与因果律破坏谬误 　　超光速存在的可能性 　　 　　涉及相对论的众多问题中，历时最长和被最多人误解的或许是超光速的问题了。那么有可能存在超光速吗?超光速与相对论有什么关系，如果超光速可能存在的话将发生什么情况呢?当然，它们是纯粹的物理学问题。 　　众所周知，如果超光速可能的话，按相对论可能出现因果律的破坏以及“到过去的通信”，其结果引起了专业外的科学家对超光速问题的关心。 　　需要指出，追求超光速的可能性本身并没有错，问题是按相对论的说法超光速将引起因果律的破坏和“到过去的通信”的主张是错误的。的确相对论与超光速不相容，但是这个事实并不是绝对否定超光速存在的可能性。事实上，相对论不过是20世纪人类偶然获得的一个物理学理论而已。爱因斯坦相对论即使成功地说明若干经验事实，但是仅仅那个理由并不能一跃成为宇宙的一切现象必须绝对地服从相对论的主张。在这个广阔的宇宙，大有可能不服从现代人已掌握的科学理论的现象。与将牛顿物理学绝对化不过是人类的骄傲自大一样，将爱因斯坦相对论绝对化也不过是人类的骄傲自大而已。 　　因此，不能因超光速与相对论的不相容丽绝对否定超光速存在的可能性，与相对论的正确与否无关，应该允许超光速是可能存在的。 　　 　　超光速与洛伦兹变换 　　 　　所以对所谓因果律的破坏，我们根本上要问的不是超光速存在的可能性，而是“超光速与相对论到底是什么关系”。这是因为主张超光速引起的因果破坏是基于用特殊相对论的洛伦兹变换的计算。 　　的确，这个计算表面上看好像是正确的。而且几乎所有的科学家认为“实际上”因果律的破坏是否产生另当别论，而这样的计算“在理论上成立”。 　　但是经过严密的检查，进一步查明实行这样的计算本身是错误的(最终如预言所说，实际进行的计算内容也是支离破碎)。令人吃惊的是，一点没考虑“相对论是什么”这样最根本的问题，而是简单地考虑用相对论来计算。 　　相对论最根本的基础是什么呢?物理学家在研究物体运动的状态时，有关时间与空间的描述是不可缺少的。所以想对物体运动形成新的理论的物理学家，归根结底必须明确对空间与时间的量在物理上如何定义、如何观测。 　　牛顿以绝对时间、绝对空间为前提，相比之下，爱因斯坦在相对论中利用光的往返定义时间，从通过光的观测想法来构造理论。所以“利用光的往返定义时间”正是相对论最根本的基础。 　　那么，如果以超光速运动的坐标系存在将变成怎样呢?显然超光速比光还快，光在超光速运动坐标系中撵不上。所以以光的往返定义时间不可能。即对于超光速，相对论的基础被否定。相对论本身不成立。这个事实如果考虑在特殊相对论中洛伦兹变换就一目了然。如果坐标系以超光速运动，则在洛伦兹变换中时间与空问的坐标变为虚数。我们决不能观测虚数的时间与虚数的空间。说起来我们连用什么样的钟或尺度观测为好都不知道。 　　原理上观测不可能的东西在物理学上是毫无意义的。正因如此，对于相对论不成立那样的物理现象，如果勉强用相对论计算，则获得令人难以置信的结论是当然的。我们该吃惊的不是荒诞无稽的结论，而是天真、浅溥的想法。 　　更有甚者，我们退百步讲，既然承认用相对论的计算，也不可能有到过去通信那么回事。那么利用超光速信号到过去通信的说法，不过是若干错误与支离破碎的计算捏造出的典型的空话而已。 　　 　　超光速与因果律的破坏 　　 　　对到过去通信的分析前，先就其前提的因果律破坏加以考察。假设从地球向以速度u运动的火箭发射速度V的超光速粒子，光速为c。对地球观察者来说，超光速粒子撵上从地球发射的火箭。但是对火箭观察者来说，如果满足一定的条件，即UVc：则通过洛伦兹变换计算，显示超光速粒子的“发射时刻”与“到达时刻”的两个时间顺序倒过来。即对火箭观察者来说，超光速粒子在从地球发射之前就已经撵上火箭了。这就是所谓的因果律破坏(按因果律破坏的条件是超光速粒子的速度u与火箭的速度v的乘积大于光速c的平方。如果超光速粒子存在，则满足这个条件是可能的)。 　　乍一看这结果确实骇人听闻，如果利用超光速信号果真能自由地与过去的自己通信，则甚至有可能按自己想法改变现实世界。例如升学考试失败的人通过到过去的通信在考试之前就知道考题的正确答案，结果以满分进入自己理想的大学。再如将有关价格上涨的股票信息送达过去的自己，则轻易地变成了富翁。由此世界岂不陷入大乱! 　　难怪渴望实现时间旅行的人齐声高呼“突破光障了”!但是，可悲的是在导出惊人结果前用洛伦兹变换计算本身已经错了，而且从承认时间顺序倒转，实际并未发生什么奇怪的事件。 　　现在我们冷静地分析在时间顺序倒转上观察到了什么，因为超光速粒子的“发射时刻”与“到达时刻”的倒转，对火箭观察者来说，“先是”超光速粒子到达火箭，“其后”是火箭被发射。即超光速粒子“先是”在火