【叮噹生日】【推舊文】踏進多啦 A 夢的任意門,你其實是回到過去?
叮噹在2112年9月3號出生,今日是叮噹-92歲生日😻
此文章為我的泛科專欄《動漫物理學》文章,原文於 2017 年 4 月 14 日刊於PanSci 科學新聞網。
//多啦 A 夢的百寶袋中各種神奇法寶,你最想要哪一樣?
根據日本朝日電視台的統計結果,多啦 A 夢的法寶之中最受歡迎的是任意門,第二名是時光機。不管這兩名是不是你的最愛,對於經常睡到日上三竿、遠離家鄉在外國居住的我,這兩件法寶可是大有用處,可以幫助我多賺一點賴床時間,節省回香港的機票錢。
不過,大家又可知道,任意門的功能其實就是一部時光機?
穿越廣闊空間的工具
從前,沒有機器的幫助,人類只能在很細小範圍內的二維表面——前後左右——移動。這個二維表面指的就是居所的附近。發明了汽車和輪船以後,我們的活動範圍大大提升了,擴展到整個地球的表面。而直到近期陸續發明了飛機、潛艇、火箭、太空穿梭機,我們才得到在第三維——上下——自由移動的能力。
然而,這些都只是理論上的成就。實際上,因為現今科技所限,遑論寬廣無垠的太空,我們對地球上的深海和地底世界,都仍所知甚少。而且,即使人類能造出可以到達深海任何地方的潛艇、無堅不摧的鑽地機,或者能高速飛行的太空船,我們穿越三維空間的能力,依舊受限於物理定律的速度上限:光速,每秒 30 萬公里。愛因斯坦的相對論說,在我們的宇宙之中,沒有任何東西可以超越光速。
多啦 A 夢的任意門卻能夠打破愛因斯坦設立的速度限制。根據漫畫中多啦 A 夢的講解,只要事先輸入目的地資料,任意門就能即時穿越最遠 10 光年的距離,立即帶我們到達目的地。10 光年,即是光線要花 10 年才能走完的距離,而任意門在一瞬間就接通了。由此可見,光速這個限制任意門根本不當成一回事啊,22 世紀的科技實在太厲害了。
超越光速等於回到過去?
愛因斯坦為什麼說,沒有東西能傳遞得比光更快呢?其中一個原因是能量守恆。根據相對論能量方程式,當質量非零的物體速度趨向光速,其能量就趨向無限大。換句話說,我們的太空船永遠不可能加速到光速,因為這樣做需要輸入無窮無盡的能量。太空船總不能帶著無限能源吧。
然而,任意門突破光速限制的方法,並非依靠速度。就好像上次我們討論的四度空間百寶袋,任意門是直接把宇宙之中的兩個地方接通,好像理論中的蟲洞一樣。不過,這樣做雖然沒有加速的能源問題,卻會導致一個不可意義的結果。踏進任意門的一刻,其實等於回到過去。
為什麼呢?原因非常簡單,光線需要時間才能穿越空間。我們來想像一下:假設大雄想使用任意門走到對面馬路,在他踏進任意門之前,已經有光線從他身上出發並開始飛越馬路。因為大雄穿過任意門並不需要時間,而光線橫越馬路卻需要時間,如果大雄穿過任意門後回頭一看,他就會看到他踏進任意門之前從他自己身上出發的光線。換句話說,大雄會看見仍在對面、還未踏進任意門的自己!
回到過去可能發生的矛盾
多啦 A 夢曾經解釋過,只要調節任意門把手上的刻度,任意門就可以接通不同地點的不同時間。所以,實際上使用任意門不單可以回到過去,更能夠穿越未來,不過能夠選擇的時間好像沒有時光機那樣長?這樣想,任意門應該是個輕便版本的時光機吧!
然而,任意門和時光機之類能夠穿梭時空的法寶,會為我們帶來邏輯困局。舉例說,如果回到過去阻止自己的父母生出自己,那麼自己究竟有沒有出生?如果沒有,那自己就不會回到過去阻止自己出生,所以自己就會出生,所以自己就會回到過去阻止自己出生,所以自己就不會出生⋯⋯
多啦 A 夢的作者藤子.F.不二雄肯定是知道這個邏輯悖論的。漫畫中很多個故事都涉及穿越時空改變歷史、與不同時間的自己相遇,甚至大雄與多啦 A 夢的整個故事都是基於「要改變大雄的命運」這個前提上。至於在現實世界之中,自然定律是否允許時空穿梭?就現代物理學來看,答案似乎是否定的。縱使愛因斯坦的廣義相對論在理論上允許蟲洞存在,從來沒有證據顯示它們真的存在於我們的可見宇宙之中。
即使如此,物理學仍然無阻任意門、時光機等等神奇的道具出現在漫畫和電影之中,激盪著人類的想像力。想像力是科學家的超能力,可惜現實裡沒有時光機,不然我們就可以去未來看看,小時候坐在電視機前看多啦 A 夢的孩子,有多少個成為未來的科學家?你是其中一個嗎?//
同時也有18部Youtube影片,追蹤數超過11萬的網紅殭屍生存之夜,也在其Youtube影片中提到,原本以為這一輪已經無望了,沒想到幾個轉折,我們又有了一戰的本錢! 難度:困難/高級版內容禁用 遊戲名稱:FTL: Faster 超越光速 超越光速播放清單Ωhttps://www.youtube.com/watch?v=9fJMXZyIVHI&list=PLeKPzksqZZKqL-C68N5OH2...
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宇宙大災難
我的電子書薩旦的屎片II有以下內容,宇宙的產生不是科學家所說那樣由大爆炸產生。如果宇宙是一次大爆炸產生,宇宙的擴大速度應該不停減弱。因為大爆炸過後,擴大的力量不再存在,重力將星系拉到中心去。原本,科學家以為宇宙擴大速度緩慢下降,最後轉為收縮,回到未爆炸前的情況,即是整個宇宙壓縮至一顆砂的大小。可是,觀察天體和測量星系之間的距離證實宇宙擴大速度不停增加,不是下降。證明過去百多億年,宇宙大爆炸一直發生,沒有停止。到底宇宙如何產生? 宇宙有甚麼大災難? 下回分解,請先看以下內容。
7.2 科學家的謊言
我問,「好了,麥姬抓查理到這裡來跟他算賬。抓我到這裡來幹甚麼? 」
麥姬狠狠地抽著我的耳朵高聲地說,「你這個傻子闖的禍比查理更加要命。要不是念在你是茶黨成員,我早就找蟲洞將你塞進去,送你到另一個宇宙。」
我用力推開麥姬的手,「為甚麼我踫到的女人都是這麼凶殘潑辣,沒有一個溫柔。有話就說清楚,不必動粗。告訴我,我闖了甚麼禍? 」
麥姬,「你不停叫救命,找人幫助香港示威者。找茶黨、同舟會、開燈會和禍事街還嫌不夠,竟然向魔王叫救命,知否後果可以十分嚴重。」
查理,「麥姬,你明知我是冒牌魔王,阿隆向我求救,不會有甚麼後果。」
麥姬,「我說的魔王不是你。」
查理在我耳邊輕輕地說,「隆哥,你有門路找到魔王,請你引見,給你厚酬。」
麥姬給查理打一記耳光,「媽的,這個時候,你還想著做魔王嗎? 阿隆在夢中向魔王求救,無法替你引見。死心吧,你這輩子都做不成魔王。」
查理,「麥姬,你從老遠送我到這裡來,一定有甚麼目的。快說出來吧。」
麥姬指著實驗一旁的沙發椅,「你們先坐下,我將事情詳細地說出來。」
我和查理坐下來,麥姬問,「宇宙怎樣產生? 」
查理,「這個算是甚麼問題? 中學生也知道答案。宇宙是大爆炸爆出來。138億年前的大爆炸創造時間、空間、能量和物質。宇宙由一顆砂粒大小突然爆發成整個宇宙,以超越光速的速度擴大。」
我說,「大爆炸產生宇宙的理論是科學界公認的宇宙產生過程,沒有任何爭議。」
查理,「對啊。」
麥姬問,「請想想,沒有時間和空間怎會有大爆炸? 」
查理,「說得對,應該先有時間、空間、能量和物質才有大爆炸。不可能先有大爆炸才有時間和空間。。」
我說,「連時間和空間都沒有,何來大爆炸宇宙? 」
查理,「那就是說,時間、空間、能量和物質不是大爆炸創造出來。」
我說,「既然宇宙不是大爆炸炸出來,一定是神創造出來。」
麥姬,「神是誰創造出來? 」
查理,「神是自有永有,不必創造出來。」
我說,「說得對。」
麥姬,「未有宇宙之前已經有神,對嗎? 」
查理,「對,神一定是宇宙創造之前已經存在。」
麥姬,「這樣說,神不是這個宇宙的東西。」
查理抓抓頭,「可以這樣說吧。」
我說,「這就是多宇宙論,沒有甚麼新奇。」
麥姬,「既然宇宙不是大爆炸產生出來,是另一宇宙的神創造出來,為何科學界將大爆炸理論認定為正確? 」
查理,「科學家瞞騙全人類,一定有甚麼不可告人事情。」
我問,「麥姬,科學家為何虛構宇宙誕生理論迷惑人心? 」
麥姬,「科學家不想人們知道真相。真相就在這個實驗室內。因此,我帶你們到這裡來。希望你們這對騙子傻子知道真相之後不再在外面亂搞亂撞。」
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上次的利息理論相關問題我太太覺得非常有意思,我們還快樂地討論了更多更難的議題。
有些網友的答案並不正確,但我想還是留給大家自己想。
這邊我再提出一個更新奇的問題:
「如果一個人可以超越光速運動,利息理論還適用嗎?」
有興趣的朋友可以跟我們一起做腦內實驗 :)
PS 我知道正常人到達光速時質量已經無限大,早就自我塌陷成黑洞。
但我依然想假設-- 假如有人真的可以比光速快,他會看到什麼?經濟原理(尤其利息理論)是否要改變?
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原本以為這一輪已經無望了,沒想到幾個轉折,我們又有了一戰的本錢!
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──簡介──
直播主:路、魚仔
年紀:6歲、16歲
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Q:我是男生還是女生 A:系統錯亂,無法判別。
Q:帥不帥 A:有自信就帥,而我很有自信。
Q:要不要露臉 A:臉書專頁有照片,視訊不開,你是看顏藝還看遊戲?如果真的想看,請自行在螢幕右上角貼一張宋仲基的照片。
Q:有沒有女朋友 A:請往上拉,答案在上面。
Q:圖像是誰畫的 A:魚仔。
Q:魚仔是誰 A:是笨蛋。
Q:魚仔是我的誰 A:把這幾題綜合一下就可以得到答案了。
Q:年紀多大 A:請往上拉,答案在上面,比較小那個。
Q:你有用變聲器嗎 A:小朋友可能會當真,我只好說沒有了,真可惜。
Q:要怎麼樣才能當管理員 A:可以倒過來默寫台龜的內容請再聯絡我。
Q:哪裡人 A:外星人。
Q:住哪裡 A:你心裡。
Q:有沒有玩手機遊戲 A:沒有。
Q:為什麼不玩手機遊戲 A:加拿大惡魔很可怕的!
Q:怎麼認識阿神的 A:加拿大北方墜機時認識的。
Q:為什麼多人影片的時候都不太講話 A:怕搶到話。
Q:為什麼想開實況 A:這要從三百年前說起,是個可歌可泣的勵志故事,不過我怕字太多你會不想看,所以簡單縮成三個字。因為,我開心。
Q:為什麼不和誰誰誰一起玩 A:管那麼多,你住海邊喔?
Q:為什麼不玩什麼什麼遊戲 A:唉唷,海龍王喔?
Q:這款遊戲不是玩過了嗎? A:這家爌肉飯不是吃過了嗎?
Q:為什麼一直說早安 A:等我想到再告訴你。
Q:幾點關台 A:直播就跟愛情一樣,什麼時候結束不重要,重要的是享受當下。
Q:畫質怎麼這麼差 A:剛上傳都是360P,可以晚點再看,至於直播畫面差,可能是網路問題。
Q:怎麼這麼LAG A:機房有人打翻泡麵了。
Q:這款遊戲好玩嗎 A:就跟人生的意義一樣,只有你自己才知道。
Q:這款遊戲多少錢在哪裡下載 A:請自己找,小時不Google,長大豬隊友。
Q:遊戲漢化在哪邊找 A:真的真的找不到再問我。
Q:沒有信用卡要怎麼買Steam的遊戲 A:請搜尋"VISA金融卡"。
Q:有沒有養寵物 A:請搜尋"路的小虎爺記事"。
Q:我是學生嗎 A:已經不在學校念書了,但是人生的課題永遠沒有學完的一天。
Q:是不是全職Youtuber A:不是,我的正職是守護宇宙和平。
Q:喜歡看電影嗎 A:喜歡。
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Q:喜歡看漫畫嗎 A:喜歡。
Q:喜歡吃美食嗎 A:喜歡。
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Q:喜歡長澤雅美嗎 A:喜歡,我也喜歡戶田惠梨香、真野惠里菜和新垣結衣。
Q:如果我媽和魚仔同時掉到水裡要救誰 A:救魚仔,因為我媽會游泳,笨蛋魚仔不會。
Q:為什麼想開實況 A:......給我往上拉喔。
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拯救聯邦,我們需要運氣。然而運氣不佳時,我們依然得要努力向前進!
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Q:為什麼一直說早安 A:等我想到再告訴你。
Q:幾點關台 A:直播就跟愛情一樣,什麼時候結束不重要,重要的是享受當下。
Q:畫質怎麼這麼差 A:剛上傳都是360P,可以晚點再看,至於直播畫面差,可能是網路問題。
Q:怎麼這麼LAG A:機房有人打翻泡麵了。
Q:這款遊戲好玩嗎 A:就跟人生的意義一樣,只有你自己才知道。
Q:這款遊戲多少錢在哪裡下載 A:請自己找,小時不Google,長大豬隊友。
Q:遊戲漢化在哪邊找 A:真的真的找不到再問我。
Q:沒有信用卡要怎麼買Steam的遊戲 A:請搜尋"VISA金融卡"。
Q:有沒有養寵物 A:請搜尋"路的小虎爺記事"。
Q:我是學生嗎 A:已經不在學校念書了,但是人生的課題永遠沒有學完的一天。
Q:是不是全職Youtuber A:不是,我的正職是守護宇宙和平。
Q:喜歡看電影嗎 A:喜歡。
Q:喜歡看動畫嗎 A:喜歡。
Q:喜歡看漫畫嗎 A:喜歡。
Q:喜歡吃美食嗎 A:喜歡。
Q:喜歡看書嗎 A:喜歡。
Q:喜歡長澤雅美嗎 A:喜歡,我也喜歡戶田惠梨香、真野惠里菜和新垣結衣。
Q:如果我媽和魚仔同時掉到水裡要救誰 A:救魚仔,因為我媽會游泳,笨蛋魚仔不會。
Q:為什麼想開實況 A:......給我往上拉喔。
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可以 超越光速 嗎 在 湯博士的物理空間- 超光速可以導致時光倒流? 今朝 ... - Facebook 的推薦與評價
太空船時速14000 公里只是光速的十萬分之一左右,大家隨便上網都可以找到, ... 多的能量,才能把它加速至超越光速,這在理論和現實上都不可能做到。 ... <看更多>
可以 超越光速 嗎 在 Re: [問卦] 為什麼不可能超越光速? - 看板Gossiping 的推薦與評價
※ 引述《Dean1116 (Dean)》之銘言:
: 這個結論應該是大家從小記到大的
: 光速是宇宙最快速度
: 但是這個推論到底是怎麼來的?
: 如果跟E = mc2 有關的話
: 那如果哪天觀測到有負質量的東西存在,不就有可能超越光速了嗎?
: 有沒有光速為什麼是宇宙第一速度的八卦?
為何會說『光速就是極限』,底下我們只討論一條非常著名的公式,各位只要貢獻
一點點的想像力即可。
關於超越光速的問題,像是在電影《星際大戰》中,千年鷹號為了逃離銀河帝國的戰艦
追擊,躍入超空間(hyperspace);小時候的楊威利第一次遇到瓦普跳躍飛行(超空間
跳躍航行)的時候,身體極度不適,又吐又發燒的...等等,這些超越光速的題材,
不管在小說、電影、動畫...都不勝枚舉。
隨著近代物理的發展,物理學家才開始對它投以關愛的眼神。
根據牛頓的理論,光速就是光速,沒有什麼特別,要超越光速絕對辦得到。只要你跑得
跟光一樣快,光在你眼前就是靜止。不過,並沒有人看過光完全靜止,傳統的牛頓理論
在此是說不通的。
愛因斯坦在電磁大師馬克士威的理論中發現,光速是常數。不管你是向著它、背著它
移動,它都以同樣的速度前進。這樣一來,牛頓力學將完全崩潰,因為在他的理論中,
你在地球上的時間、長度與在其他星球的都完全一樣,這也表示在光速不變的情況下,
時間與空間必須產生難以想像的扭曲。
但是根據愛因斯坦的觀點,在加速前進的太空船裡,時間流動會變慢,船內的空間會
遭到壓縮。假設你站在地球上、可以透過望遠鏡看到太空船內部,你會發現,裡頭的
時間變慢了,船員的行動變得跟烏龜一樣緩慢,身體也變得跟扁魚一樣扁平。
如果可以的話,要是太空船以光速前進,內部的時間將會停止、太空船會一直壓扁到
消失不見,質量則會膨脹到無限大!
你會想說,夭壽喂~這種情況怎麼會花生??!!是啊,也就是如此,愛因斯坦才說
要突破光障(light barrier)是不可能的!如同二次元宅宅與三次元現充總是存在不可
交流的次元之壁一樣。
(偷渡一下,官配確認:大猩猩是不可跨越之壁!我幹你古味。)
ps.物體移動越快,重量越重,表示移動的能量轉換成質量,你可以透過E=MC^2來知道
有多少能量轉換成質量。
目前火箭最快只能達到40,000mph(64,000km/h),光障還構不成問題。等到科學家開始
考慮要拜訪離我們最近的恆星系(半人馬座α星(Alpha Centauri),距離約四光年,
如果使用傳統的化學推進火箭,大概要七萬年才能抵達!),他們得正視光障的問題。
以上,暫時先回答你的問題。
至於能否超越光速?嘿嘿~一堆科學家試著找出愛因斯坦理論的漏洞,像:用一隻
雷射筆朝天空掃去,這道光束的行進速度是可以超越光速的;或是想像你的手中有
一把刀刃是一光年的剪刀,當你使用剪刀、讓刀刃相交時,最遠那一點的移動速度
就超越光速;或是進行EPR實驗...等等。
你會問,我這樣做有什麼意義嗎?當然沒意義,上述超越光速的例子,因為我們
無法靠著這個方式傳遞或是攜帶任何訊息或是能量,純粹是自爽用。
後來愛因斯坦提出了比狹義相對論更強大的武器:廣義相對論。是的,換一個字,
當然差很多。根據廣義相對論,時空就像西索的念能力『伸縮自如的愛』一樣,
能縮能伸;在特定情況下,這塊時空之布可以延伸得比光還快!狹義相對論只能適用於
局部地區,如太陽系;要是考慮整個宇宙,就必須改用廣義相對論!
根據廣義相對論,要超越光速有底下的兩種方法:
1.延展空間:簡而言之,就是將我們背後的空間一直延伸直到接觸我們前面的空間。
你可能根本沒有移動,只是藉著扭曲空間,來抵達遙遠的星系。一種
名為阿庫別瑞引擎(Alcubierre Drive)就是最好的例子。
2.撕裂空間:首先我們先在一張紙上畫上兩個點,經驗告訴我們,兩點間最短距離就是
一直線;然而,這未必正確。如果將紙對折,讓這兩個點相交,他們
之間最短的距離就不是直線囉,而是所謂的蟲洞(Wormhole)。
以上。
參考書籍:
1.電影中不可能的物理學
2.物理之書
3.二十世紀最偉大的科學實驗
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