光、超二重性 

作者：  陳安鄴

    愛翁自1905年創立狹義相對論一個多世紀以來, 狹義相對論對近代物理學的發展起了極大的推進作用。作出了巨大的貢獻．狹義相對論及其所確立的洛侖茲坐標變換式，是絕對不允許超光速存在的．但是近年來人們通過實驗，在實驗室和宇宙空間發現了，超越狹義相對論理論不可逾越的真空中光速的極限速度．其中包括光的本身、信息和物質的傳播和運行速度．鑑於以上客觀存在的事實,有必要採取超凡舉措，以達到兼容的目的。

1905年愛因斯坦放棄以太假說和絕對參照系, 在邁克耳遜——莫雷實驗的基礎上,總結出狹義相對論的兩條基本原理：狹義相對論的相對性原理和光速不變原理。並在以上兩條基本原理的基礎上，應用洛侖茲坐標變換式，以替代伽利略變換式。從而確立光速為不可逾越的宇宙極限速度；並進一步確立時間和空間也是相對的,時間會膨脹,長度會收縮．打破了人們長期以來關於時間、空間不變的觀念。                                                        

從洛侖茲變換式X=(X′+Vt)/〔1-(V/C)² 〕^1/2中，人們可以看到，當比值β=V/C很小時，1-(V/C)²≈1，洛侖茲變換就變成了伽利略變換式。人們知道牛頓力學方程適應於伽利略變換，所以牛頓力學僅是相對論力學的一個特例, 即只有當運動物體的速度V遠比光速為小時才是正確的。在日常生活中，應用牛頓力學來解決力學問題是相當準確的，但遇到高速運動的物體，就非用相對論力學不可。從洛侖茲變換式還可以看出，當 V>C時洛侖茲變換就失去意義，所以相對論指出物體的速度不能超過真空中的光速。即把光速定義為宇宙的極限速度。

事實上在<<宇宙極限速度的三重突破>>中，美籍華人王利軍應用激光脈衝，在充滿銫氣體容器中的實驗，超越了光速的300倍．如果認為這是“群速超光速”的話，那麼，黃志洵在<<超光速研究的40年回顧與展望>>中de Broglie波的相速也超過了光速；雷蒙德·喬的小組將脈衝的光子隧穿一個級薄的鈦白和石英玻璃製成的濾器時，它的速度超過光速的1.7倍．若認為這不是“整體速率”快於光速的話，喬的小組另一項雙光子賽跑實驗，其中一路通過交疊介質層位(勢)壘而實現了超光速；而科隆大學的岡特· 尼姆茨, 通過隧穿裝置發送的信息，也超越了光速；瑞士科學家實驗證實,處於糾纏狀態下的光子間信息傳輸速度，超越了光速萬倍以上；作者對靠近宇宙邊緣距地球130億光年的星星和星系退行速度的計算結果，發現物質的運行速度也超越了光速. 由於光、信息和物質的傳播和運行速度均超越了光速, 而實現了對宇宙極限速度的三重突破。

而在<<光有可能被加速、減速、直至倒退、甚至停止運行和負速度運行>>中，由於宇宙的膨脹，實際上是暗能量對宇宙前沿無靜止質量但具運動質量的光量子的加速而實現超光速；當宇宙膨脹到某一時刻,有可能停止膨脹(此時宇宙前沿光子的速度為零)，而在宇宙物質引力作用下，實現對宇宙前沿光量子的負加速、減速；若減速到光速C時，如果再繼續減速，將實現光速倒退，進入低於光速的亞光速運行；若是宇宙再度坍縮，那麼宇宙前沿光量子將継續減速，當宇宙坍縮到某一時刻，很有可能會有什麼力與宇宙物質引力相抗衡，說不定正是70億年前那個暗能量出來與之對抗，而實現宇宙既不收縮也不膨脹的平衡狀態極有可能.那麼，此時的宇宙前沿光子將處於零速狀態而停止運行；這時，宇宙處於最佳狀態，它將有可能永遠平穩地運行下去.但也有可能由於宇宙物質引力過於強大,將促使宇宙繼續坍縮，在負加速、減速狀態下，進入負光速運行；倘若宇宙繼續坍縮最終將進入黑洞奇點狀態.光子將被困在事件視界中而不能自拔.

 而在以下的論述中，更具挑戰性，人們可以看到，在我們這個廣闊無垠的宇宙中，光量子被加速和減速的現象，更是普遍存在.

時至當今, 在宇宙中已發現近2000億個星系，每個星系中又有約2000億顆星球。與此同時，在宇宙空間中，還存在着無數個黑洞。靜止的光子質量為零，運動的光子，應該具有運動質量。宇宙中有着眾多的恆星，它們每分每秒都發出大量的光量子(光線)，當光量子（光線）接近大質量星球和黑洞事件視界時，它們將被加速，實現超光速；而當光量子（光線）離開大質量星球和黑洞事件視界時, 它們將被減速，而實現低於光速的亞光速。由於宇宙中有着如此眾多的星球和黑洞的存在，把靠近它們的宇宙中如此眾多的光量子（光線）加速，而處於超光速狀態；同樣如此眾多的星球和黑洞把離開它們的宇宙中如此眾多的光量子（光線）減速，使其處於低於光速的亞光速狀態。因此在整個宇宙中的光量子（光線）超光速現象和低於光速的亞光速現象，更是普遍存在。                                            

鑑於狹義相對論及其所確立的洛侖茲坐標變換式：                                 

                     X′＝(X-ut)/[1-(u/c)²]^1/2,

                     t′＝(t -ux/c²)/[1-(u/c)²]^1/2；

                     X＝(X′+u t′)/[1-(u/c)²]^1/2,

                     t＝(t′+u X′/c²)/ [1-（u/c）²]^1/2

時,將保持狹義相對論光速不變原理至高無上的權威性，是絕對不允許超光速存在的。由於宇宙空間包括實驗室在內超光速的客觀存在．這就意味着對狹義相對論及其所確立的洛侖茲坐標變換式的否定。鑑於以上超光速客觀存在的事實,並參照光的波、粒二相性，而提出光速的“光、超二重性”．即光速、超光速並存，以彰顯它們各自的特性：光速C將在狹義相對論的範疇內淋漓盡致地彰顯它除否定超光速以外的所有特性；超光速也將為人類實現超時空旅行，探尋歷史（時間）的過去宇宙創始和人類創生及其宇宙和人類歷史長河發展史中等等無窮無盡的奧秘，並包括其它應有的特性．儘管狹義相對論所論及和研究的是超光速、光速、亞光速、零速和負光速這一整條光的速度長鏈中的一環——真空中的光速C。比起它對於其它亞光速等毫不在意而言，它對超光速的矛盾是不共戴天的主要矛盾。這一切都將在“光、超二重性”中化為兼容。

                                                          2008．12．21．於烏魯木齊