朗讀你知道嗎第你知道嗎

不過，讓我們暫時假定有一個物體正在以超過光速的速度運動。 
光的速度是每秒約300，000公里，那麼，要是有某個質量為1公斤、長度為1厘米的物體以每秒約424，000公里的速度運動，會發生什麼情況呢？如果我們應用愛因斯坦的方程，它就會告訴我們說，這時物體的質量將等於（負的負1的平方根）公斤，它的長度將變成（負1的平方根）厘米。 
換句話說，任何一個運動得比光還快的物體，都會具有必須用數學上所謂「虛數」（參看問題6）來表示的質量和長度。 我們沒有任何辦法把用虛數表示的質量和長度具體化，所以，大家就很容易認為，這樣的東西既然是無法想象的，它們就不會存在了。 
但是，1967年，美國哥倫比亞大學的傑拉爾德·範伯格卻認為很有希望把那樣的質量和長度具體化（範伯格並不是最先提出快子的人，這種粒子是比拉紐克和蘇達珊最先假定的，但是，範伯格推廣了這種概念）。 也許，由「虛數」表示的質量和長度只不過是一種描述具有（讓我們說是）負重力的物體的辦法——這種物體同我們這個宇宙中的物質並不是靠萬有引力互相吸引，而是互相排斥。 
範伯格把這種比光還要快的、具有虛質量和虛長度的粒子稱為「快子」。 要是我們假定這種快子能夠存在，那麼，它是不是能夠按另一種方式來遵循愛因斯坦方程的要求呢？
顯然，快子是會這樣的。 我們可以描繪出比光跑得還要快，但卻遵循相對論要求的快子所構成的整個宇宙。 不過，為了使快子能夠做到這一點，在涉及能量和速度的時候，情況就會同我們通常所習慣的情況相反。 
在我們這個「慢宇宙」中，不運動的物體的能量等於零，但是，當它獲得能量時，它就運動得越來越快，如果它得到的能量無限大，它就會被加速而達到光的速度。 在「快宇宙」中，能量等於零的快子以無限大的速度進行運動，它所得到的能量越大，它的運動就越慢，到能量為無限大時，它的速度就降低到光速。 
在我們這個慢字宙中，一個物體在任何條件下都不能運動得比光快。 而在快宇宙中，一個快子在任何條件下都不能運動得比光慢。 光速是這兩個宇宙之間的界線，它是不能超越的。 
但是，快子是不是真的存在呢？我們可以斷言說，有可能存在著一個並不違反愛因斯坦理論的快宇宙，不過，有可能存在並不一定就等於存在。 
探測快宇宙的一種可能的途徑，就是要考慮到如果有一個快子以超光速通過真空而運動，那麼，在它飛過時就必定會留下一道有可能探測到的光尾跡。 當然，大多數快子都飛得非常快——比光還要快幾百萬倍（正象大多數普通物體都運動得非常慢，只達到光速的幾百萬分之一那樣）。 
一般的快子和它們的閃光在我們能夠發現它們之前，早就一瞬即逝了。 只有那種非常罕有的高能快子，才會以慢到接近光速的速度從我們眼前飛過。 即使在這種場合下，它們飛過一公里也只需要三十萬分之一秒左右的時間，所以，要發現它們也是一樁極傷腦筋的任務！
第52節
粒子以無限大的速度運動這種想法本身，看來似乎有一些荒謬的地方，它不需要花任何時間，就會從A點跑到B點，這就是說，它將不僅同時處在A點和B點上，而且也同時處在A、B兩點之間的各點上，它還會繼續跑到C、D、E等點上去，並且再進一步走過無限大的距離，而且這一切都不用花費任何時間。 這樣一來，一個以無限大速度運動的粒子，就會具有一根無限長的固體棒的各種性質。 
如果空間象愛因斯坦相對論所指出的那樣發生彎曲，那麼，這根固體棒實際上會成為一個巨大的圓或螺旋，要不然，就是某種形狀還要更加複雜的、變幻不定的曲線。 
不過，現在讓我們先來設想一個由快子構成的宇宙，在這個宇宙中，所有粒子的速度全都大於光速。 當這種粒子所獲得的能量越來越多時，它們的運動速度就變得越來越慢，到它們得到無限大的能量時，它們的速度就降低到等於光速。 當它們失去的能量越來越多時，它們就運動得越來越快，到它們的能量等於零的時候，它們的運動速度就達到無限大。 
我們可以想象到，在這樣的宇宙中，粒子的能量範圍是很寬廣的：有些粒子的能量非常高，有些粒子的能量非常低，有些粒子的能量則介於這兩者之間（就象我們這個宇宙中粒子的實際情況那樣）。 
在這樣的宇宙中（就象在我們這個宇宙中一樣），能量必須通過某種相互作用才能從一個粒子轉移給另一個粒子，比如說，要通過兩個粒子的碰撞，如果低能粒子A同高能粒子B發生碰撞，那麼，粒子A獲得能量而粒子B損失能量的機會是非常大的，所以，一般的趨勢是形成兩個具有中等能量的粒子。 
當然，也會有一些例外的情形。 如果是兩個能量相等的粒子發生相互作用，那麼，其中的一個粒子可能獲得能量，另一個粒子則損失能量，從而把能量範圍拉大了。 甚至還有可能（盡管可能性不大）發生這樣的情形：一個高能粒子通過同一個低能粒子相碰撞而獲得更多的能量，而那個低能粒子所剩下的能量卻比原來還要少。 
考慮到這種碰撞的隨機性和能量轉移的隨機性，我們就會得出結論說，這些粒子的能量分布必定是大多數粒子具有中等能量，有些粒子具有較高（或較低）的能量，少數粒子具有非常高（或非常低）的能量，非常少的粒子具有極高極高（或極低極低）的能量，只有痕量的粒子才具有極高極高極高（或極低極低極低）的能量。 
在某一個範圍內的能量分布可以用數學方法表示出來。 並且我們會看到，實際上既沒有任何粒子具有無限大的能量，也沒有一個粒子的能量等於零，粒子只能非常接近這兩個能量值，但永遠不能達到它們。 快子有時會以稍稍大於光速的速度運動，但它的速度永遠不會正好等於光速；快子也可能以確實非常巨大的速度運動，比光速還要快上百萬倍（或者上億倍或萬億倍），但它永遠不會達到真正是無限大的速度。 
假定有兩個能量正好相同的快子非常准確地發生對頭碰撞。 這時，它們的動能難道不會正好互相抵消掉，從而使兩者以真正無限大的速度離開碰撞地點而飛開嗎？這同樣是個只能逼近而無法達到的想法。 兩個快子具有正好相同的能量，並且非常准確地對頭碰撞的機會，那是小到等於零的。 
換句話說吧，在快子的宇宙中，真正無限大的速度是只能逼近、但無法達到的——在這種情況下，我們就不必去為無限大總是要引起的種種似乎荒謬絕倫的事情多傷腦筋了。 
第53節
要解釋測不准的問題，我們先得問一問：什麼叫做測准了？當你深信你精確地了解到某種物體的某種性質時，那麼，不管你得到的數據怎麼樣，你都確信它沒有問題。 
但是，你怎樣才能了解到那個物體的某種性質呢？無論用什麼方法，你都必定要同那個物體發生相互作用。 你必須把它稱一稱，看看它有多重；或者把它敲一敲，看看它的硬度有多大；再不然，你就得直盯著它，看看它在什麼地方。 而這時就必定有相互作用，不過這些相互作用是比較緩和的。 
現在我就可以爭辯說，這種相互作用總是會給你所力求測定的那種性質本身帶來一些變化。 換句話說，在了解某種事物時會由於了解它那個動作本身而使那種事物發生改變，因此，歸根結蒂，你根本沒有精確地了解到這種事物。 
舉個例子吧，假定你想測量出澡盆裏熱水的溫度。 於是，你把一根溫度計放入水中，對水的溫度進行測量。 可是溫度計是涼的，它放入水中就會使水的溫度稍稍降低。 這時，你仍然可以得到熱水溫度的很好的近似值，但是它不會精確到一萬億分之一度。 溫度計已經改變了它所要測量的那個溫度，而這種變化幾乎是無法測出的。 
再舉個例子，假定你想測量輪胎中的空氣壓力，你就要讓輪胎逸出極小量的空氣來推動測壓計的活塞。 但是，有空氣逸出這個事實就說明，空氣的壓力已經由於測量它這一動作而稍稍降低了。 
有沒有可能發明一些非常微小、非常靈敏，而又不直接同所要測量的性質發生關系的測量器件和方法，因而也就根本不會給所要測量的性質帶來絲毫變化呢？
德國物理學家維爾納·海森堡在1927年斷言說，這是不可能做到的。 一個測量器件只能小到這種程度：它可以小到同一個亞原子粒子一樣小，但卻不能小於亞原子粒子。 它所使用的能量可以小到等於一個能量子，但再小就不行了。 然而，只要有一個粒子和一個能量子就已經足以帶來一定的變化了。 即使你只不過為了看到某種東西而瞧它，你也得靠從這個物體上彈回來的光子才能看到它，而這就已經使它發生變化了。 
這樣的變化是極其微小的，在日常生活中我們可以把它們忽略掉，而且我們也正是這樣做的——但是，這種變化仍然存在。 不過，要是你所碰到的是極其微小的物體，這時就連極其微小的變化也顯得挺大，那又會出現什麼情況呢？
例如，如果你想要說出某個電子的位置，那麼，為了「看到」這個電子，你就得讓一個光量子（更可能是一個γ射線光子）從它上面彈回來。 這樣一來，那個光子就會使電子的位置發生變化。

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《你知道嗎》