【菜科解读】

每秒30万公里的光速，是宇宙中的速度的上限，爱因斯坦认为任何有质量的物体都不能达到光速，但事实真的是这样吗？

人类目前最接近的光速的设备，是物理学家手里的大型强子对撞机，它能把亚原子粒子通过电磁场加速到光速的99.99%，然后让它们发生碰撞，通过碰撞后产生的碎片来发现新的粒子，然而有几次实验过程中却产生了碎片超光速的现象。

这不由得让人想到快子，这种假想中的粒子可以从它们出现的那一刻起就比光快，不需要任何加速过程，因此并不违反爱因斯坦的相对论，和其他粒子不同的是，快子有能量，但它的静止质量是虚的，这意味着它只有在比光快的时候才有质量。

虽然现在还没证实快子的存在，但物理学家们认为如果它真的存在，那么它就将具备时间特性，由此就导致了经典的时间因果悖论：对于人类观察者来说，一个速度超过光速的快子会回到过去，所以它会在被发现之前就出现在过去。

抛开尚无确切证据的快子不谈，目前物理学家设想的超光速本质上其实都是绕过光速，比如曲率驱动技术，再比如虫洞技术。

这两项技术本质上都是利用了爱因斯坦广义相对论中的时空特性，即时空是可以被扭曲或者折叠的，比如曲速驱动的想法是在理论上压缩物体前面的空间，并扩大物体后面的空间，从而造出一个曲速泡泡。

在这个独立于时空之内的曲速泡内，飞船的速度可以不受相对论制约，因而就能实现超光速飞行，唯一的问题是曲率驱动技术目前需要一个概念性的负能量才能构建曲速泡，但这种负能量目前只存在于量子领域，如何把它宏观化目前还是个问题。

与之类似的虫洞技术，最大的特点就是不需要飞船也不需要引擎，它本质上是通过折叠时空，让相隔千万光年的两个地方重合，进而实现短时间内跨越光年的效果，然而这种把宇宙时空当做橡皮泥随意揉捏的技术实在是太过颠覆，也许宇宙本身并不允许，所以虫洞技术多出现在科幻作品里，现实中很少科学家去研究。

虫洞技术其实还有一个很重要的问题，那就是虫洞构建的时候是否需要两端同时进行，如果需要的话，人类就得先到几千万光年外设置虫洞装置，然后再在地球上同步设置并激活，如此一来一回加上通讯延迟，保守估计就要几千万年时间，在这种情况下想用虫洞去链接全宇宙各个星系，无异于痴人说梦。

如果虫洞技术的随机连接的话也不行，因为谁也不知道虫洞的另一端是什么，也许地球这边一打开虫洞，对面直接冒出来一颗恒星，地球就完蛋了。

总的来说

虽然我们目前还无法达到光速或者超光速，但快子和曲率驱动以及虫洞技术，都属于科学允许的范围内的想象，所以我们现在的优先任务是发展现有的技术知识，争取能将广义相对论早日实践化。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。

“显微镜”卫星验证爱因斯坦等效原理：如有误将拉开新序幕

研究人员表示，如果证明这一理论有误，将拉开新物理学的序幕。

　　1907年，爱因斯坦提出等效原理。

该原理指出，惯性质量同引力质量相等，也就是引力场对物体施加的作用，无法与加速运动产生的效果区分开来。

爱因斯坦的一个思维试验这样解释：设想一个人站在地球上的一个密封盒内，引力使他稳稳地站在地板上。

现在，想象这个人处在同一个密封盒，只不过该密封盒在远离任何行星且加速度刚好为9.8m/s2的火箭内，这位乘客仍可稳稳站在地板上。

那么，这个人并不知道自己究竟是在地球上，还是在加速运动的火箭上。

　　等效原理是广义相对论的第一个基本原理。

那么，等效原理正确吗？这就是法国发射的"显微镜"卫星的使命，该卫星已从法属圭亚那搭载俄罗斯"联盟"号火箭进入太空。

　　"显微镜"卫星由法国国家航天研究中心(CNES)研制而成，其上携带两个圆柱形物体：一个用金属钛制造；

另一个用铂铑合金制造。

CNES在新闻发布会上表示："在太空中，旋转卫星上的这两个物体将在长达数月内处于几乎完美且持久的自由落体运动中，没有在地球上可能受到的扰动影响，因此，我们能很精确地对它们的相对运动进行研究。

" 　　如果爱因斯坦是正确的，那么不管其组成如何，两者的运动将会一样。

CNES称："如果两者加速度不同，那么等效原理将被推翻，这将撼动物理学的基础。

" 　　科学家们一直无法让爱因斯坦的引力理论与粒子物理学标准模型统一起来。

标准模型预测，广义相对论会在非常小的尺度上失效，但迄今还没有人观察到这一现象。

现在，"显微镜"卫星的观测精度比迄今地球上进行的实验提高了3个数量级。

研究人员表示，任何违反爱因斯坦等效原理的情况均将开启新的物理学领域。