我們來看這幾個公式。
狹義相對論的速度時間膨脹公式:
t'=t/√[1-(v/c)²]
尺縮公式:
L1= L (1-(V/C)^2)^(1/2)
鐘慢公式:
T1= T/(1-(V/C)^2)^(1/2)
在這幾個公式中,V為物體運動速度,C為光速。如果物體運動速度達到光速,得出的結果就會出現無窮大和無窮小的問題。如果物體運動速度超出光速,得出的結果就會是沒有意義的虛數。而這在物理學上都是沒有意義的。
這就是有質量的物體(即三維物體)運動速度不能超過光速的由來。
讓我們思考一下這是為什麼。
我們考慮一下無窮大和無窮小對於空間來說意味著什麼。
對於一維直線來說,我們可以理解為二維平面的第二維無窮小。
對於二維平面來說,我們可以理解為三維空間的第三維無窮小。我們可以理解為無數條一維直線疊加在一起。
對於三維空間來說,我們可以理解為無數個二維平面疊加在一起。
這樣,我們就可以得到這個結論:
無窮大和無窮小的情況只在維度變換的情況下才能出現。而一旦我們的計算出現無窮大和無窮小的情況,就意味著空間維度的增加和減少。
比如,當三維空間其中的一維為無窮小的時候,這個三維空間就會坍縮為二維平面。而二維平面中如果多出來一維的話,二維平面就會膨脹為三維空間。這時無論這第三維的尺度是長是短,對於二維平面來說,它都是無窮大的。
思考到這裡,我們就應該明白光速意味著什麼了。我們可以猜想,如果我們能夠超過光速,我們將會進入到高維時空當中。
在高維時空當中,所有低於光速的物體都是靜止的,即它的速度無窮小。而我們所在的三維空間中的時間維度,在高維度時空當中就會變成空間維度。
這就是光速的意義,那不是速度,而是高維時空中的一把尺子。
而我們正生活在高維時空當中,只不過我們的運動速度太低,看不到那把尺子的刻度而已。
那把尺子上的最小刻度就是光速,而在光速之上的尺度對我們來說都是無窮大。