幽浮新聞 UFO News

太極科學的物質與能量

資料來源：世界華人UFO聯合會

2002年10月3日

太極科學的物質與能量…UFO的量子超光速效應作者：李承浩香港飛碟學研究院本文提要：運用易經中的太極哲學理論，發展出宇宙體系的物質與能量變化法則。在時間和空間的架構裡，物質與能量之間的轉換模式是可由太極反應演化而來。而UFO所呈現的奇異物質與能量變換是太極思想與量子效應相輔相成的結果。其中UFO所表現超光速現象的量子質能關係排除了光障和時間倒流的悖論。關鍵詞：太極，太極反應，相對論，超光速，量子現象。前言：目前天文物理學證實了以下宇宙現象：黑洞將大量物質轉化成能量及能量的超高密度聚合成物質。宇宙的背景輻射能量分佈與太極運動規律有密切關係。宇宙中有物質以量子狀態的超光速形式運動。以上的天文研究結果，引入太極的原理結合相對論、量子力學、宇宙物理及量子引力等等去描述宇宙中質量、能量與UFO的量于效應。正文如下：在太極哲學中的道是由無極﹝無﹞生太極，而太極裡分為陰與陽。陰與陽有其互補作用。另一方面，陰可表示純能量，而陽表示純質量。易經有指出「孤陰不生，獨陽不長，中成極反」。由此可以理解為：在宏觀的宇宙時空中，極端的純能量﹝陰﹞和純質量﹝陽﹞是不會永久存在，它們會隨時間不斷相互變化而達到質能平衡。這個平衡態是稱為「太極能量團」。那麼，這種演變是如何運作的呢？太極哲學又指出：「道生一，一生二，二生三，三生萬物」或「無極生太極，太極生兩儀，兩儀生四相」。其演變可結合宇宙科學來作對應上的解釋……「二」是指純能量和純質量；「三」是指太極能量團；而「四相」則代表太極能量團演化成宇宙的基本屬相，其為：時間相，空間相，質量相及能量相。由於宇宙從無到自然平衡的過程中，太極內部自然形成黑白洞，并從黑洞吸進能量轉換成質量，再從白洞釋放。如果質量偏高，則從黑洞吸進質量轉換成能量，再從白洞釋放。如此反抗以使太極內部的能量與質量獲得平衡﹝這種反抗與平衡的反應稱為「太極反應」 ﹞，從而形成了太極能量團及其能勢圈﹝即視界﹞為邊界的「太極宇宙」，這亦是一個時空架構，此時太極通過黑白洞使能量與質量相互轉換。這就是具有真實物理意義的無中生有的過程。所謂太極中的能量就是其質量經過極高速運動轉換成的形式。在太極中表示速度高度極化的意思。人們對黑洞的觀察已花費了不少心血，而根據廣義相對論，又有人提出了一種「白洞」理論。人們發現，類星體的體積不大，但亮度極高，於是猜測其中心可能有一個白洞。黑洞的一個特點是，它在自己的周圍形成了一個封閉的邊界。這個邊界是只許進不許出。白洞也有一個邊界，它吸引外界物質和幅射只能到這個邊界，并不能通過邊界而進入白洞，可是白洞內物質和輻射不受邊界限制。因此，白洞像個源泉，不斷地像外部噴射物質。正因為它「只進不出」的特點，使它成為一個可見的天體。白洞「只進不出」，那麼它的物質不會枯竭螞？如果不枯竭，那麼這些物質從何而來呢？有人提出一種設想，白洞與黑洞是相通的，它們之間有一條通道，叫做「蛀洞」。正是這條通道，把黑洞吸收的物質，運到白洞噴發出去。天文學家認為，蛀洞這一通道可能使我們與其它的宇宙相連。那麼，白洞是怎樣形成的呢？著名的英國天體物理學家霍金認為，白洞有「自發蒸發」現象，它會使白洞質量減小。小白洞在很短的時間內就蒸發乾淨，大白洞則需要時間較長才可蒸發乾淨。蒸發過程中，質量不斷減少，且隨質量的減少加速蒸發。最后發生一種反收縮方式的猛烈爆發，這與黑洞很類似。這可能意味著，黑洞的終結是白洞的開始。總的來說，白洞和蛀洞還只是廣義相對論的一個數學結果，還未得到證實，而且就理論自身來看，也還有許多問題要解決。在無窮大的時空之中充滿了太極能量團，整體的能量表現一直保持動態平衡狀態，宇宙中黑洞與白洞的質能作用表現為動態平衡。太極哲學指出：三生萬物，或，四相生萬物。意思就是說：由於太極能量團相互作用產生了正反自旋，環繞運動，結合運動等，從而形成了正反物質。這是由已知的現代物理中的引力，斥力，電荷庫侖力，磁力等基本作用力決定的，實質上是由太極能量團決定的。正反物質之間存在的不只是引力而斥力也起一定的功能，因此它們互相來回波動，用宇宙的尺度來看，它們形成了相互垂直的半球體正反宇宙，中間由純太極能量團連接成太極宇宙體系，用日常尺度來看，宇宙是沒有界限的，是由眾多太極宇宙復合而成的多重宇宙。在特定的條件下，正物質宇宙中可以包含有少量的反物質，反物質宇宙中也可以包含有少量的正物質。如果正表示陽，反表示陰，這也就是常說的陽中有陰和陰中有陽。所以，在半球體正反宇宙中，正反物質的宇稱是不守恒的，而由它們共同組成的太極宇宙，總體的宇稱是守恒的。根据反抗與平衡的原理，可以推導出宇宙不曾只是從某一奇點爆炸而產生，也不會由于收縮至某一奇點而消亡。正好相反，無窮大的太極能量空間無處不有奇點爆炸，也無處不有宇宙滅亡，宇宙是多維度的，是由不同宇宙時空復合而成的，它們在不斷地反抗與平衡著。到目前為止，除引力外的所有物理現象都符合粒子物理的標準模型 ﹝Standard Model﹞。標準模型是一個相對論為基礎而發展出量子場論，它可以描述包括電磁相互作用、弱相互作用、強相互作用在內的三種基本相互作用以及所有已觀測到的粒子。在宏觀系統裡，位置和速度是可以同時被測量得很准的，所以能使用古典力學很精硝地描述其運動狀態。但微觀的量子其位置和速度不可能同時被測量得很准，所以量子力學必須借助機率描述其運動狀態，所有的量子除了能表現出粒子性外，還能表現出波動性，量子到底是粒子還是波，一直沒有一定的結論。大家都知道，宏觀的物體是由微觀的量子所組成，他們之間的分界線在那裡？微觀的量子指的是用眼睛看不見的粒子。宏觀的物體因看得見，所以在測量時，多了一個儀器「眼睛」，而微觀的量子因看不見，所以在測量時，少了一個儀器「眼睛」。以後，我們將說明為何多了「眼睛」和少了「眼睛」觀察粒子，在描述粒子的運動狀態時會有如此大的不同。首先，我們討論如何用光束測量宏觀物體﹝眼睛看得見的粒子﹞的位置和速度。用光束測量物體的位置和速度，因宏觀的物體是可被看見的粒子，所以當我們用光束測量位置時，我們能用眼睛看該光束打到物體的位置。也就是說借用眼睛就可以確定是否第二束光和第一束光打在物體的同一點反射，所以宏觀物體的位置和速度，是可以同時被量得很精確。現在我們討論如何用光束測量微觀量子﹝眼睛看不見的粒子﹞的位置和速度。因量子不能被看見，因此不知第二束光是否和第一束光皆是由量子上的同一點反射，所以微觀量子的位置和速度，是不可能同時被量得很精確。測量宏觀物體時，我們可用眼睛看第一束光和第二束光是否打在物體的同一點，若不在同一點，則可要求重新再做一次實驗，但測量微觀量子時，我們不可能用眼睛看第一束光和第二束光是否打在量子上的同一點，量子在前進運動時，可能會發生轉動的現象，所以測量量子的位置和速度，會有不確定的性質產生。有了這些理念，我們可以對測量量子位置和速度的不確定性做進一步深入的討論。我們知道，粒子在向前運動時，質量愈大愈容易產生轉動的現象，速度愈快也愈不容易產生轉動的現象，所以第一束光和第二束光打中量子上同一點的機率﹝準確的機率﹞應和量子的質量和速度成正比，即測量準確的機率和動量成正比。相反地，第一束光和第二束光打中量子上不同點的機率﹝不準確的機率﹞應和量子的質量和速度成反比，即測量不準確的機率和動量成反比 λ = h / Δ p 所以這種不準確的機率為「量子機率波的波長﹝λ﹞」。我們測量量子的位置和速度峙，用的是光，而光是一種波，當光打到量子時，我們無法知道是光波的前端中央，還是尾端打中量子，因而我們又多增加一種測量上的不準確，這不準確度等于光波的波長。 λ = Δ x 這兩個測量上的不準度是獨立的，不準確的機率等於這兩個測量上的不準度的乘積，此即測不準原理，它是量子力學的基礎。以上的討論說明，測不准原理是由于用光波測量量子的位置和速度而得到的很自然的結果。對於量子效應，我們無法用儀器去測量其位置和速度，只能用較為基本的現象──運動﹝光波﹞去測量。以運動為基本理論而建立的三維時空坐標系是有意義的。自19世紀進入通信時代以來，人們就一直思考著UFO的奇特運作方式是否比光速更快的瞬時運動及通信方式。這種方式使得信息的傳遞不再通過信息載體﹝如電磁波﹞的直接傳輸來完成，而是通過一種類似心靈感應的神秘機制，從使通信不再受空間距離的限制。今天，科學的發展已經為我們提供了這種神秘的機制，這就是量子非定域影響或量子超光速影響，而依實現的運作與通信方式被稱為量子超光速運作或通信。微觀粒子間的確有「心靈感應」相對論和量子力學卻不能「和睦相處」。一方面，相對論不允許任何比光速更快的物質運動和信息傳輸，另一方面，量子力學卻允許某種神秘的超光速影響的存在。根據量子力學理論，在相互耦合的微觀粒子﹝如電子、光子等﹞之間存在某種神秘的超光速關聯，如果我們對其中的一個粒子進行測量，另一個粒子將會瞬時「感應」到這種影響，並發生相應的變化，無論它們相距多遠。這種量子超光速影響有些類似於我們通常所說的心靈感應，愛因斯坦譏諷它為「幽靈式的超距作用」。然而，大量的科學實驗證實了量子力學的特牲，並顯示了微觀粒子之間的確存在「心靈感應」。意識作用比光快人們常說，只有意識比光更快。這句話在某種意義上說是對的，因為我們可以比光更快地傳遞我們的想法。用「意識」來實現超光速通信聽起來的確有點不尋常，畢竟在通信領域中我們一直只與物質打交道。但也許這是非常自然的事情，因為只有意識才能最終識別通信的內容。此外，用意識實現量子超光速通信似乎預示了更加複雜的技術與儀器將需要意識本身的直接參與，而不只是通過具有意識的人來設計。目前，科學家們已經進行了一些實驗來證明人腦之間存在量子超光速影響，其中最嚴格的實驗是由Grinberg─ZyIberbaum等人于I994 年完成的。在這一實驗中，兩個實驗者互相認識後被分別關在相距14.5米的封閉的Faraday室﹝這一裝置用於屏蔽電磁波﹞中，他們的腦電圖 ﹝EEG﹞通過儀器被記錄下來。科學家們發現，當其中一個實驗者接受100個閃光的刺激，並顯示出特別的激發勢﹝DEP﹞時，另一個未受刺激的實驗者也顯示出類似于這一激發勢的轉移勢﹝TP﹞。由于實驗者通過Faraday室相互隔離，這一實驗排除了生物場的影響，從而嚴格證明了實驗者之間相互關聯和影響的量子超光速特徵。 UFO量子超光速效應的沉思與傳統光速通信相比，UFO的量子超光速特性具有以下要點。首先，量子超光速的線路時延可以為零，從而是最快的運行方式；其次，量子超光速絲毫不受空間環境的影響，是完全抗干擾的；第三，量子超光速運動可以使第三方無法進行干擾和竊聽，信息載體完全可以只保存於信息的收發雙方處，是保密性最強的信息和能量通信方式。 UFO在廣遨的宇宙空間飛航，光速通信的局限性便會立刻顯露出來。例如，如果宇宙飛船到達距地球1光年的其他星球，它與地球之間的電磁波﹝光速﹞通信便存在兩年之久的時延，此時光速通信將基本上失去意義。超光速研究無疑將成為未來探索UFO技術的主角。利用超光速通信，空間距離將不再成為通信的障礙。人們所討論的超光速現象，一般是指超光速傳遞能量或者信息。根據狹義相對論，這種意義下的超光速旅行和超光速通訊一般是不可能的。目前關于超光速的爭論，大多數情況是某些東西的速度的確可以超過光速，但是不能用它們傳遞能量或者信息。但現有的理論並未完全排除真正意義上的超光速的可能性。量子隧道是粒子逃出高於其自身能量的位能勢的效應，在經典物理中這種情況不可能發生。計算一下粒子穿過隧道的時間，會發現粒子的速度超過光速。﹝Ref:T.E.Hartman, J. Appl. Phys. 33, 3427(1962)﹞一群物理學家做了利用量子隧道效應進行超光速通信的實驗：他們聲稱以4.7c的速度穿過11.4cm寬的勢壘傳輸了莫扎特的第40交響曲。當然，這引起了很大的爭議。大多數物理學家認為，由于海森堡不確定性，不可能利用這種量子效應超光速地傳遞信息。如果這種效應是真的，就有可能在一個高速運動的坐標系中利用類似裝置把信息傳遞到過去。中國旅美科學家王力軍與他的兩位同事最近利用銫原子氣體的反常色散現象，成功地在實驗中使激光脈衝群速度達到真空光速的三百一十倍之多。這一現象表明光波群能以「超光速」傳播，這與愛因斯坦狹義相對論的基本原則並不矛盾。王力軍等人的成果在英國《自然》雜誌上發表後，引起世界科學界的關注。王力軍所做的新結果並不違反狹義相對論「物體運動速不能大於真空光速」的基本原則，也不違反因果律，即事件的原因必須在其結果之前發生。單一頻率波的傳播速度稱為相速度﹝phase velocity﹞；不同頻率的波疊加而形成合成波﹝波包﹞時，波包的波峰傳播速度稱為群速度 ﹝group velocity﹞。真空中的相速度和群速度是相等的，但在能高度吸收或散射光波的介質中，兩者通常是不同的。使用折射率隨光波頻率急劇變化的介質，產生反常色散現象，理論上就能使合成波的群速度超過真空中的光速。王力軍等在研究中採用了一種新方法，使一束持續時間為三點七微秒的激光脈衝穿過一長六厘米的銫原子氣室。強烈的反常色散使得脈衝波峰彷彿在進入氣室前六十二納秒就已離開氣室，測算結果表明，這一激光脈衝在銫原子氣中的群速度達到了光速的三百一十倍左右。雖然觀察到的激光脈衝群速度超過光速，但這並不意味著實現了信號的超光速傳播。光波是有長度的，只有波頭的傳播速度方可以算作是信號的傳播速度，作為波峰傳播速度的群速度不能用於計算信號傳播速度。群速度有可能超光速，但波頭的速度是始終超不過光速的，因而與狹義相對論是符合的。儘管三點七微秒的激光脈衝稍縱即逝，但它的長度其實達一千一百一十米，這條長長的「光龍」的主要信息在「龍頭」部位都可以找到，因此當「龍頭」進入銫原子氣室後，氣室中的銫原子氣就根據「龍頭」中的信息，在氣室另一端「複製」出激光脈衝的波峰及其脈衝的其他主要成分，這樣從觀測者看，激光脈衝波峰還沒有進入氣室就已經穿出氣室了，造成了「超光速」現象。群速度超光速的現象在理論上早就被預言過，也曾有科學家聲稱觀察到這種現象。但在此前的這類試驗中，脈衝或因吸收而嚴重損失能量，或者波形嚴重失真，使得試驗結果難以令人信服。王力軍等不僅首次為光波群速度可能大於真空光速提供了較為可信的實驗證據，而且他們在實驗中還發現，利用他們的新方法使光波群「超光速」傳播，能保證光脈衝能量及波形不在介質中發生較大改變。當太極在平衡態時能量開始質量化時，能量密度逐漸增加，因而形成了周邊能量向內的聚合運動，因而產生引力。當它們的質量能量化時，它們的能量密度減小，則它們就會從白洞向外釋放能量，因而形成了由球內向球外的輻射運動，產生斥力，也表現出太極能量團的質能互換關係。首先討論一些情況並非真正科學意義上的超光速： 1.切倫科夫效應媒質中的光速比真空中的光速小。粒子在媒質中的傳播速度可能超過媒質中的光速，在這種情況下會發生輻射，稱為切侖科夫效應。這不是頁正意義上的超光速，真正意義上的超光速是指超過真空中的光速。 2. 第三觀察者如果A相對于C以0.6c的速度向東運動，B相對于C以 0.6c的速度向西運動。對于C來說，A和B之間的距離以1.2c的速度增大。這種「速度」--兩個運動物體之間相對於第三觀察者的速度 --可以超過光速。但是兩個物體相對於彼此的運動速度並沒有超過光速。在這個例子中，在A的坐標系中B的速度是0.88c。在B的坐標系中A的速度也是0.88c。 3. 在燈下晃動你的手，你會發現影子的速度比手的速度要快。影子與手晃動的速度之比等於它們到燈的距離之比。如果你朝月球晃動手電筒，你很容易就能讓落在月球上的光斑的移動速度超過光速。遺憾的是，不能以這種方式超光速地傳遞信息。 4. 剛體--敲一根棍子的一頭，振動會不會立刻傳到另一頭？這豈不是提供了一種超光速通訊方式？很遺憾，理想的剛體是不存在的，振動在棍子中的傳播是以聲速進行的，而聲速歸根結底是電磁作用的結果，因此不可能超過光速。 5. 相速度光在媒質中的相速度在某些頻段可以超過真空中的光速。相速度是指連續的﹝假定信號已傳播了足夠長的時間，達到了穩定狀態﹞的正弦波在媒質中傳播一段距離後的相位滯后所對應的「傳播速度」。很顯然，單純的正弦波是無法傳遞信息的。要傳遞信息，需要把變化較慢的波包調制在正弦波上，這種波包的傳播速度叫做群速度．群速度是小於光速的。 6. 超光速星系朝我們運動的星系的視速度有可能超過光速。這是一種假象，因為沒有修正從星系到我們的時間的減少。 7. 相對論火箭地球上的人看到火箭以0.8c的速度遠離，火箭上的時鐘相對于地球上的人變慢，是地球時鐘的0.6倍。如果用火箭移動的距離除以火箭上的時間，將得到一個「速度」是4/3c。因此，火箭上的人是以「相當於」超光速的速度運動，對于火箭上的人來說，時間沒有變慢，但是星系之間的距離縮小到原來的0.6倍，因此他們也感到是以相當于4/3c的速度運動。這裡問題在于這種用一個坐標系的距離除以另一個坐標系中的時間所得到的數不是真正的速度。 8. EPR悖論1935年Einstein,Podolski和Rosen發表了一個思想實驗試圖表明量子力學的不完全性。他們認為在測量兩個分離的處於 entangled state的粒子時有明顯的超距作用。Ebhard證明了不可能利用這種效應傳遞任何信息，因此超光速通信不存在。但是關于EPR悖論仍有爭議。 9. 卡西米﹝Casimir﹞效應當兩塊不帶電荷的導體板距離非常接近時，它們之間會有非常微弱但仍可測量的力，這就是卡西米效應。卡西米效應是由真空能﹝vacuum energy﹞引起的。Scharnhorst 的計算表明，在兩塊金屬板之間橫向運動的光子的速度必須略大于光速﹝對于一納米的間隙，這個速度比光速大10-24。在特定的宇宙學條件下﹝如在宇宙弦﹝cosmic string﹞的附近﹝假如它們存在的話﹞﹞，這種效應會顯著得多。 10.宇宙膨脹哈勃定理說：距離為D的星系以HD的速度分離。H是與星系無關的常數，稱為哈勃辯數。距離足夠遠的星系可能以超過光速的速度彼此分離，但這是相對於第三觀察者的分離速度。 11.月亮以超光速的速度繞著我旋轉當月亮在地平線上的時候，假定我們以每秒半周的速度轉圈，因為月亮離我們385,000公里，月亮相對於我們的旋轉速度是每秒121萬公里，大約是光速的四倍多！這聽起來相當荒謬，因為實際上是我們自已在旋轉，卻說是月亮繞這我們轉。但是根據廣義相對論，包括旋轉坐標系在內的任何坐標系都是可用的，這難道不是月亮以超光速在運動嗎？問題在於，在廣義相對論中，不同地點的速度是不可以直接比較的。月亮的速度只能與其局部慣性系中的其他物體相比較。實際上，速度的概念在廣義相對論中沒多大用處，定義什麼是「超光速」在廣義相對論中很困難。在廣義相對論中，甚至「光速不變」都需要解釋。愛因斯坦自己在《相對論：狹義與廣義理論》第76頁說「光速不變」並不是始終正確的。當時間和距離沒有絕對的定義的時候，如何確定速度并不是那麼清楚的。盡管如此，現代物理學認為廣義相對論中光速仍然是不變的。當距離和時間單位通過光速聯系起來的時候，光速不變作為一條不言自明的公理而得到定義。在前面所說的例子中，月亮的速度仍然小于光速，因為在任何時刻，它都位於從它當前位置發出的未來光錐之內。 12.量子隧道﹝quantum tunneling﹞是粒子逃出高于其自身能量的位能勢的效應，在經典物理中這種情況不可能發生。計算一下粒子穿過隧道的時間，會發現粒子的速度超過光速。﹝Ref: T. E. Hartman, J. Appl. Phys. 33, 3427 (1962)﹞一群物理學家做了利用量子隧道效應進行超光速通信的實驗：他們聲稱以4.7c的速度穿過11.4cm寬的勢壘傳輸了莫扎特的第40交響曲。當然，這引起了很大的爭議。大多數物理學家認為，由于海森堡不確定性，不可能利用這種量子效應超光速地傳遞信息。如果這種效應是真的，就有可能在一個高速運動的坐標系中利用類似裝置把信息傳遞到過去。 13.在量子場論中力是通過虛粒子來傳遞的。由于海森堡不確定性這些虛粒子可以以超光速傳播，但是虛粒子只是數學符號，超光速旅行或通信仍不存在。 14.無限大的能量 E＝mc2/sqrt(1 - v2/c2) 上述公式是靜止質量為m的粒子以速度v運動時所具有的能量。很顯然，速度越高能量越大。因此要使粒子加速必須要對它做功，做的功等于粒子能量的增加。注意當v趨近於c時，能量趨向無窮大，因此以通常加速的方式使粒子達到光速是不可能的，更不用說超光速了。但是這並沒有排除以其他方式使粒子超光速的可能性。粒子可以衰變成其他粒子，包括以光速運動的光子﹝光子的靜止質量為零﹞，因此雖以光速運動，其能量也可以是有限值，上述公式對光子無效 ﹞。衰變過程的細節無法用經典物理學來描述，因此我們無法否定通過衰變產生超光速粒子的可能性？ 15.祖父悖論﹝因果性﹞對超光速的最好證據恐怕莫過於祖父悖論了。根據狹義相對論，在一個參考系中超光速運動的粒子在另一坐標系中有可能回到過去。因此超光速旅行和超光速通信也意味著回到過去或者向過去傳送信息。如果時間旅行是可能的，你就可以回到過去殺死你自已的祖父。這是對超光速強有力的反駁。但是它不能排除這種可能性，即我們可能作有限的超光速旅行但不能回到過去。另一種可能是當我們作超光速旅行時，因果性以某種一致的方式遭到破壞。另一種可能性是速度始終高於光速的粒子。既然有始終以光速運動的光子，有始終以低于光速的速度運動的粒子，為什麼不會有始終以高於光速的速度運動的粒子呢?問題是，如果在上述公式中v>c，要麼能量是虛數，要麼質量是虛數。假如存在這樣的粒子，虛數的能量與質量有沒有物理意義呢？應該如何解釋它們的意義？能否推出可觀測的預言？只要找到這種粒子存在的證據，找到檢測這種粒子的方法，找到使這種粒子的運動發生偏轉的方法，就能實現超光速通信。原則上講，這意味著任何作用不可能以超過光速的速度傳播。但是，沒有人能證明標準模型是自洽的﹝self-consistent﹞。很有可能它實際上確實不是自洽的。無論如何，它不能保證將來不曾發現它無法描述的粒子或相互作用。也沒有人把它推廣到包括廣義相對論和引力。很多研究量子引力的人懷疑關於因果性和局域性的如此簡單的表述能否作這樣的推廣。總而言之，在將來更完善的理論中，無法保證光速仍然是速度的上限。明確超光速的定義以上列舉的各種似是而非的「超光速」例子表明了定義「超光速」的困難。像影子和光斑的「超光速」不是真正意義的超光速，那麼，什麼是真正意義上的超光速呢？在相對論中「世界線」是一個重要概念，我們可以借助「世界線」來給「超光速」下一個明確定義。什麼是「世界線」？我們知道，一切物體都是由粒子構成的，如果我們能夠描述粒子在任何時刻的位置，我們就描述了物體的全部「歷史」。想像一個由空間的三維加上時間的一維共同構成的四維空間。由于一個粒子在任何時刻只能處于一個特定的位置，它的全部「歷史」在這個四維空間中是一條連續的曲線，這就是「世界線」。一個物體的世界線是構成它的所有粒子的世界線的集合。不光粒子的歷史可以構成世界線，一些人為定義的「東西」的歷史也可以構成世界線，比如說影子和光斑。影子可以用其邊界上的點來定義。這些點並不是真正的粒子，但它們的位置可以移動，因此它們的「歷史」也構成世界線。四維時空中的一個點表示的是一個「事件」，即三個空間坐標加上一個時間坐標。任何兩個「事件」之間可以定義時空距離，它是兩個事件之間的空間距離的平方減去其時間間隔與光速的乘積的平方再開根號。狹義相對論證明了這種時空距離與坐標系無關，因此是有物理意義的。時空距離可分三類：類時距離：空間間隔小於時間間隔與光速的乘積；類光距離：空間間隔等於時間間隔與光速的乘積；類空距離：空間間隔大於時間間隔與光速的乘積。下面我們需要引入「局部」的概念。一條光滑曲線，「局部」地看，非常類似一條直線。類似的，四維時空在局部是平直的，世界線在局部是類似直線的，也就是說，可以用均速運動來描述，這個速度就是粒子的瞬時速度。光子的世界線上，局部地看，相鄰事件之間的距離都是類光的。在這個意義上，我們可以把光子的世界線說成是類光的。任何以低於光速的速度運動的粒子的世界線，局部的看，相鄰事件之間的距離都是類時的。在這個意義上，我們可以把這種世界線說成是類時的。而以超光速運動的粒子或人為定義的「點」，它的世界線是類空的。這裡說世界線是類空的，是指局部地看，相鄰事件的時空距離是類空的。因為有可能存在彎曲的時空，有可能存在這樣的世界線：局部地看，相鄰事件的距離都是類時的，粒子並沒有超光速運動；但是存在相距很遠的兩個事件，其時空距離是類空的。這種情況算不算超光速呢？這個問題的意義在於說明既可以定義局部的「超光速」，也可以定義全局「超光速」。即使局部的超光速不可能，也不能排除全局超光速的可能性。全局超光速也是值得討論的。總而言之，「超光速」可以通過類空的世界線來定義，這種定義的好處是排除了兩個物體之間相對于第三觀察者以「超光速」運動的情況。考慮一下什麼是我們想超光速傳送的「東西」，主要目的是排除「影子」「光斑」之類沒用的東西。粒子、能量、電荷、自旋、信息是我們想傳送的。有一個問題是：我們怎麼知道傳送的東西還是原來的東西？這個問題比較好辦，對于一個粒子，我們觀察它的世界線，如果世界線是連續的，而且沒有其他粒子從這個粒子分離出來，我們就大體可以認為這個粒子還是原來那個粒子。未定論的UFO量子效應中---超光速的可能性一些科學家提出快子﹝tachyon﹞理論。快子是理論上預言的粒子。它具有超過光速的局部速度﹝瞬時速度﹞。它的質量是虛數，但能量和動量是實數。有人認為這種粒子無法檢測﹝譯注：那這種預言有什麼意義，但實際未必如此。影子和光斑的例子就說明超過光速的東西也是可以觀測到的。﹞ 目前尚無快子存在的實驗證據，絕大多數人懷疑它們的存在。有人聲稱在測Tritium貝塔衰變放出的中微子質量的賞驗中有證據表明這些中微子是快子。這很讓人懷疑，但不能完全排除這種可能。快子理論的問題，一是違反因果性，二是快子的存在使時空或不穩定。關於全局超光速旅行的一個著名建議是利用蟲洞。蟲洞是彎曲時空中連接兩個地點的捷徑，從A地穿過蟲洞到達B地所需要的時間比光線從A地沿正常路徑傳播到B地所需要的時間還要短。蟲洞是經典廣義相對論的推論，但創造一個蟲洞需要改變時空的拓扑結構。這在量子引力論中是可能的。建立一個蟲洞需要負能量區域，Misner和Thorn建議在大尺度上利用Casimir效應產生負能量區域。Visser建議使用宇宙弦 ﹝cosmic string﹞。這些建議都近乎不切實際的瞎想。具有負能量的怪異物質可能根本就無法以他們所要求的形式存在。在重力交互作用力中，相對強度：10-43作用時間：並不是所有粒子皆參與重力作用。重力是否必為引力？根據質量密度公式D＝d＋3P/(C2)＞0，d物質密度，P壓力，C光速若D＞0則為引力效應，在目前宇宙中所能偵測的物質皆符合此公式。目前某些學者在追尋萬有理論的過程中引入了一假設---大爆炸後的10-35至10-33秒間曾經有某種物質造成斥性重力，使得宇宙在瞬間暴漲﹝加速擴張﹞，才能造成今日我們所見的宇宙，一些粒子物理學家們認為某種新物質可產生極大的負壓力，當這種負壓力達到某種程度時，它的「等效負質量密度」會大於物質密度，即D＜ 0。這種理論目前還未獲實驗的証實。暴漲宇宙與目前宇宙的不同點在於目前宇宙的膨脹率乃隨時間遞減---重力作用之故﹝雖然是在膨脹中﹞。 Thorn發現如果能創造出蟲洞，就能利用它在時空中構造閉合的類時世界線，從而實現時間旅行。有人認為對量子力學的多重性質﹝ multiverse properties﹞解釋可以用來消除因果性悖論，即，如果你回到過去，其歷史就會在與原來不同的時空宇宙發生。霍金﹝Stephen Hawking﹞認為蟲洞是不穩定的，因而是無用的。但蟲洞對於意識實驗仍是一個富有成果的區域。曲相推進﹝warp drive﹞是指以特定的方式讓時空彎曲，從而使物體超光速運動。Miguel Alcubierre因為提出了一種能實現曲相推進的時空幾何結構而知名。時空的彎曲使得物體能以超光速旅行而同時保持在一條世界線上。跟蟲洞一樣，曲相推進也需要具有負能量密度的奇異物質。即使這種物質存在，也需要具體研究如何調控這些物質來實現曲相推進。結論由太極哲學衍生出的動態模式表示物質與能量在宇宙中黑白洞的相互作用。而UFO在質能作用是與量子現象有關。從量子效應可導出超光速的性質之可能性。但超光速的運作需要在更嚴謹的科學方法上去驗證及探討。同時，意識的超光速物理意義可作為研究量子出超光速效應的一種實驗方法。參考資料 T. E. Hartman, J. Appl. Phys. 33, 3427(1962) K. Scharnhorst, Physics Letters B236, 354(1990)S.Ben- Menahem, Physics Letters B250, 133(1990)Andrew Gould (Princeton, Inst. Advanced Study). IASSNS-AST-90-25Barton & Scharnhorst, J Phys A26, 2037 (1993) W. G. Morris and K. S. Thorne, American Journal of Physics 56, 395-412(1988) W. G. Morris, K. S. Thorne, and U. Yurtsever, Phys. Rev. Letters 61, 1446-9(1988) M. Visser, Physical Review D39, 3182-4(1989) See also "Black Holes and Time Warps" Kip Thorn, Norton & co. (1994) For an Explanation of the multiverse see, "The Fabric of Reality" David Deutsch, Penguin Press. M. Alcubierre, Classical and Quantum Gravity, 11, L73-L77,(1994) 作者簡介：:李承浩，男，1964年生，香港城市大學材料科學博士。業餘研究UFO及超自然現象8年。研究興趣：材料物理、納米材料研製、功能材料分析、宇宙科學、意識與物質的相互作用研究等。最近運用太極哲學於物理學與天文學。現於香港科技大學從事納米結構的量子性質探討。