“这听起来像科幻小说。”汤姆惊叹道。
哈里斯教授笑着点头:“确实,这听起来很神奇,但这是经过严格验证的科学事实。科学家们通过精确的实验已经证明了这一点。比如,卫星上运行的原子钟和地面上的原子钟相比,时间确实会稍微‘变慢’。”
艾莉目光闪烁:“所以时间不是绝对的,它可以被改变?”
“是的,时间是相对的。”哈里斯教授解释道,“而这正是爱因斯坦相对论最重要的发现之一。时间和空间并不是固定的,而是会随着物体的运动和速度发生变化。”
“但光速为什么是宇宙的‘极限’呢?”露西接着问道,“为什么没有东西能超过光速?”
“这是个非常好的问题。”哈里斯教授深吸了一口气,思考了一下如何解释,“光速之所以是宇宙的极限,是因为随着物体速度接近光速,所需的能量会急剧增加。根据爱因斯坦的质能方程——你们可能听过的E=mc2——随着速度的增加,物体的质量也会增加。当速度接近光速时,物体的质量变得无限大,因此需要无限大的能量才能继续加速。这是物理学中一个自然的限制,因此没有任何物质能超过光速。”
“所以,光速不仅是最快的速度,也是物理法则的极限?”杰克问道。
“没错,”哈里斯教授点头道,“这就是为什么光速如此特殊。它不仅是宇宙中最快的速度,还定义了宇宙中物体之间的时空关系。光是信息传播的载体,任何事物要想相互作用,都必须通过光或者其他电磁波来进行。这也是为什么我们总是在‘看过去’——因为光需要时间才能从一个地方传递到另一个地方。”
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露西若有所思:“那如果我们真的能以接近光速的速度旅行,回到地球后,我们会发现身边的人都变老了,而我们却几乎没变?”
“是的,这正是时间膨胀的一个有趣现象。”哈里斯教授笑着说,“你会经历一种‘时光旅行’,但你自己并没有感觉到时间的不同。对于你来说,一切似乎都正常,但当你回到地球时,时间已经过去很久了。”
这时,天空中突然划过一颗明亮的流星,划破了夜空,孩子们都屏住了呼吸,目不转睛地看着。
“哇,流星!”汤姆兴奋地喊道。
“流星实际上是太空中的尘埃或小石块进入地球大气层时,与空气摩擦产生的高温,最终燃烧殆尽。”哈里斯教授解释道。
艾莉依然沉浸在光速和时间的讨论中,她忽然想到一个问题:“教授,既然光速是极限,那时间还能有其他的变化方式吗?比如,时间可以倒流吗?”
哈里斯教授微微一笑:“这是个非常深奥的问题,艾莉。根据我们目前的理解,时间似乎总是向前流动的——也就是‘因果’的方向。我们会看到事件的结果总是发生在原因之后。但科学家们确实在研究是否有某种条件下,时间可以反向流动,比如在一些极端的物理条件下,比如黑洞周围,时空会被极度扭曲,甚至可能让我们进入时间的‘盲区’。”
“时间的盲区?”杰克好奇地问。