正文 第51節 文 / 艾薩克·阿西莫夫

    愛因斯坦的狹義相對論有一個要求：我們宇宙中所存在的一切物體，都無法以超過真空中的光速的相對速度運動。單是為了迫使物體達到光速，就得花費無限多的能量，而要把它推動到超過光速，就需要花費比無限多還要多的能量，這簡直是無法思議的了。

    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像的，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·范伯格卻認為很有希望把那樣的質量和長度具體化（范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，范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。

    范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（正像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！