只要相对论是对的,那么所有超光速的信息传递都会直接违反因果律。准确的说,因果传递速度不能超过光速。这是可以在狭义相对论的基础上,使用初中数学就可以完全证明的。其实质是,假设事件A、事件B发生的位置相距R,发生的时间点相距t,那么只要R/t>c,就能根据洛伦兹变换算出一个速度v,如果对于速度小于V的参考系,事件A发生在事件B之后,那么对于速度大于V的参考系,事件B就发生在事件A之前。其结果就是,事件A与事件B不能存在任何因果关系,因为一旦存在因果关系,就总存在一个参考系,使果发生在因的前面。
但是因果律一定是对的么?答案似乎是显而易见的,到目前为止,因果律都是物理学乃至于一切科学的基石。但是要知道,在相对论被提出以前,牛顿三定律也是物理学的基石。而在此之前,物理学的“基石”是“物体质量越大,下落速度越大(亚里士多德)”。
亚里士多德的自由落体定律为什么是错的?因为它与实验现象不符合,不能完美解释实验现象。牛顿三定律为什么是错的?因为它与实验现象不符合,不能完美解释实验现象。是科学定律服从实验现象,而非实验现象服从科学定律。
那么因果律为什么就能例外呢?当实验现象与亚里士多德抵触时,我们否定亚里士多德。当实验现象与因果律抵触时,我们否定实验现象。
就比如说 @赵冷 举的例子,当我们发现数学计算表明虫洞可以让粒子超光速传递时,我们并没有否定因果律,反而还以基于因果律绝对正确而提出的时序保护假说否定计算结果,猜测肯定存在某种机制,使这种显然能传递信息的现象不能传递信息。(这和刚提出黑洞假说时的情景多么相似)
仔细想来,时序保护假说本身就是毫无理由的,因为它的论证是这样的:因果律是不可违反的,所以必然存在时序保护现象,而因为必然存在时序保护现象,所以因果律是不可违反的。
归根结底,我们之所以如此信赖因果律,一是因为直觉和经验作祟,二是因为科学的研究是以研究因果关系为研究方法的。或者说,科学是以“xx这个果的因是xx、xx、xx”或者“xx这个因会导致xx、xx、xx这些果”这种方式来分析实验结果的。如果因果律崩塌,那么科学也就跟着崩塌了。
前者不是思考能解决的问题,直觉和不加辨别的经验是人类通往真理的第一块绊脚石。要知道,现在还有人相信相对论是错的呢。这只能交给时间。
后者是可以解决的。我们不一定非得用因果律和因果关系来分析实验现象。我接下来的言论可能非常民科,请大家不要笑话,就权当是抛砖引玉吧:
我们可以设定一套新的因果律,不妨称之为“陈然因果律”。请注意,这里的“因”、“果”就和天元术中的“天地人”一样,不具有特别的意思,只是对事件的习惯性称呼,或者说简洁的代号。若两个事件A、B具有因果性,那么可以说A是B的因,也可以说B是A的因。
熟悉上述概念后,我们开始论述。考虑到这篇回答的读者大多可能都不是物理学专业的,所以这里再介绍一个概念。相对论否定了许多被人们熟知的不变量,比如时间、物体的质量、两定点的距离......等等,但也提出了一个新的不变量,就是一个事件的四维矢量,即x^2+y^2+z^2-c^2t^2。这里将其记为T。在相对论中,对于一个既定的事件,无论哪个参考系,这个T都是恒定的。
现在开始论述。
所谓“陈然因果律”的定义是:如果两个或多个事件四维矢量有某种恒定或有规律变化的关系,那么就称这两个或多个事件互为因果。
“陈然因果律”显然包含了“因果律”,此处读者自证不难。
而“陈然因果律”与“因果律”的根本区别在于,“因果律”探究一个事件是否总是发生一个事件的后面,即“因是否导致果”。
而“陈然因果律”研究一个事件的四维矢量是否总是与另一个事件的四维矢量距离恒定。即“因果是否伴生”。
形象点描述:我们可以把两个事件A和B看成成两颗球,它们存在在四维时空中。这两颗球被一根完全刚性的杆连接固定。
现在让杆闭上眼旋转跳跃,做各种鬼畜机动。那么这两颗球在时间轴t轴上的投影就会变得很奇怪,一会球A在球B的前面,一会球B在球A的前面。这两个事件似乎毫无关系,无法研究。但是在四维时空,我们一眼就能看出,这两个小球的关系是它们之间被一根刚性杆连接。这根杆就是四维矢量。
因此,我们现在完全可以不研究因和果在时间轴上的先后,而只研究连接因和果的这根刚性杆,即不变量T。在这种研究方法下,因果律被打破就并不难以接受了,因为这只是这根杆的某种运动方式而已。比如说,杆绕其中点做角速度方向垂直于时间轴的旋转运动。甚至可以说,因果律成立反而变得难以接受,我们为什么要莫名其妙的否定一种运动的可能性?
为了让读者更好的理解这个改变,我用文字的角度来体现这种变化。
“因果律”:“人被杀,就会死”。
“陈然因果律”:“人被杀”,和“人死亡”总是相伴发生的,并且它们的四维矢量差恒为0。
“因果律”:“钱用了,就会跑到别人的手上。”
“陈然因果律”:“钱被使用”和“钱跑到别人手上”总是相伴发生的,并且它们的四维矢量差恒为0。 |