愛因斯坦為何知道不能超過光速

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。 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。 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，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！ 19世紀末期，從牛頓力學、熱力學和統計力學到馬克士威電磁理論，形成了經典物理學 (或稱為古典物理學)大廈的三本柱。當時，英國著名的物理學家克耳文爵士在英國皇家 研究所的新年慶祝會上，發表了一篇名為《在熱和光動力理論上空的十九世紀烏雲》 （Nineteenth-Century Clouds over the Dynamical Theory of Heat and Light） 的演講。他認為今後物理學家只要替大廈的外觀做些補強的工作，使它更加完美即可， 只不過「動力理論主張熱和光都是運動的方式，現在這個理論的優美性和清晰性， 正被兩朵烏雲所籠罩。」 這兩朵烏雲分別指的是經典物理在光以太和馬克士威-波茲曼能量均分學說上遇到的 難題，它們帶來了一場前所未有的狂風暴雨，從根基上動搖了這座大廈，完全顛覆對 經典物理理論的認知，最後分別誕生出相對論和量子力學。 大家都知道，水波的傳播需要有水做媒介，聲波的傳播則是需要空氣做媒介，可是， 地球離太陽一億五千萬公里，這之間既無水也無空氣，在這近乎真空的環境，太陽光 靠什麼來傳播？ 於是物理學家就給光找了個傳播介質：「以太」，這個詞是源自於古希臘，原意是 高空，亞里斯多德認為下界為水、火、土、氣四個元素所組成，上界加第五元素， 以太(ether)」，即是一種媒介物質。1664年，笛卡兒(R.Descartes)首先將它用於 科學，說天體或其他物體間的作用就靠它。 牛頓發現萬有引力之後，碰到了第一個難題：在宇宙真空中，引力是由什麼介質傳播？ 為了能有一個解釋，他只好採用笛卡兒的說法，認為以太是宇宙真空引力傳播的介質。 如此一來，許多難題迎刃而解，法拉第的電磁力需要它，馬克士威證明光也是一種 電磁波，當然光的傳播也要靠它。更重要的是，以太的存在正好說明牛頓的絕對 時空觀，它是一個絕對靜止的參考系，地球、太陽等一切運動都相對於它而進行。 「笛卡兒所設想的以太是一種作漩渦運動、球形的無重物質，充滿了整個宇宙」， 當德國物理學家麥古拉指著天空侃侃而談時，對黏性流體的運動十分感與趣的 英國物理學家斯拖克斯(George Stokes)說： 「啊，好像瀝青似的。」 「我看倒有點像蠟。」克耳文說。 「真像伸縮自在的愛。」幻影旅團4號成員舔舔嘴唇緊接著說。 我們不禁哄堂大笑，同樣的一種以太，每個人卻有不同的感覺。 麥古拉連忙放下手臂，他覺得以太就是以太，不是瀝青，也不是蠟，更不是念能力。 由於以太涉及的範圍太廣，加上沒有實驗可做為依據，許多物理學家都參與其中， 提出不少研究以太的理論，逐漸變成物理學界中的顯學，甚至最後以太成為啥都能解決 的萬能藥，幾乎可以媲美上帝。 1884年，克耳文到美國來作一場科學報告。會後一群人擠在他身邊，想聽聽他對於以太 的研究。湯姆生說：「雖然以太解決了不少問題，但新的問題又接踵而來：以太代表了 一個絕對靜止的參考系，而地球穿過以太在空間中繞日運行，如同一艘船在高速行駛， 迎面會有一股強烈的『乙太風』不斷吹來，同時也會對光的傳播造成影響。誰能用 實驗證明了這股風的存在也就證明了以太的存在！」 這時在場的人群裡有一名覺醒青年，聽到這位物理大師的開示心中不由一怔，決定 投入更多的熱情在這個問題上。 這位青年就是邁克森，兩歲時父母帶著他自波蘭過鹹水到美國來謀生。17歲時他考進 安那波利斯海軍學院，畢業後到柏林、巴黎等地留學了兩年，然後又重返美國 1879年，馬克士威寫信向美國航海年曆局的托德，討論測定地球相對於以太的速度 問題。他在信中認為，由於量測精確度的限制，目前所有測量光速的方式都不足以 證明檢驗地球的絕對速度。邁克森得知之後，立即著手設計一台可以測定微小長度、 折射率和光波波長的干涉儀(後來被稱「邁克森干涉儀」)來進行這個最困難的實驗。 ps.實驗的簡圖在教科書都有，此就不附上了。如果存在地球與以太的相對速度， 藉由測試兩束互相垂直的光的傳播速率會有微小的差別。 1881年，邁克森首次測量，卻是 404 not found，that is，「零結果」。1884年， 在克耳文的鼓勵之下，邁克森與另一位科學家莫立(Morley)合作，改進了實驗裝置， 精確度達到40億分之1。1887年，邁克森重複了6年前的實驗，但得出的結果仍是 否定的。 這告訴我們，地球相對於以太的運動並不存在，或者說以太本身就是一個子虛烏有 的東西。邁克森，本來是想以精確的實驗為以太的存在提供證據，但卻適得其反， 真的很會。 ps.嚴格來說，單憑這點並不足以斷定以太是不存在，這只是證明了乙太風不存在。 愛因斯坦證明以太存在與否其實並無關緊要，認為可有可無。根據奧坎剃刀 (Occam's Razor)原則，物理學家便從此不提以太了。這是後話。 這項實驗結果一宣佈立即在物理學界引起一場軒然大波，本來萬里無雲的藍天上突然 出現了一朵烏雲。因為一旦放棄這個曾經可以解釋許多光電磁現象的以太說，那 牛頓力學的絕對時空觀將要從根本上動搖，經典物理學的大廈突然出現了裂縫！ 為了挽救以太，1889年英國物理學家斐茲傑(George FitzGerald)、1892年荷蘭物理 學家洛倫茲(Hendrik Antoon Lorentz0分別提出了物體在以太風中運動、長度收縮 的假設。 雖然這個假設讓以太說得以殘存，猶如風中蟾蜍。但現實的風向已經改變了， 最終當「相對論」提出後，以太的概念從此就銷聲匿跡了......退出江湖、自暴自棄、 偷搶拐騙.... 。 最後回答原po的問題，雖然這個著名的邁克森-莫立實驗(Michelson-Morley Experiment) 證明了光速不變，但愛因斯坦提出光速不變原理並不全是基於該實驗結果，而是當時 已經發展成熟的電磁理論提出的必要假設。 以上 Reference 1.Wiki 2.科學五千年 3.不可能的物理學 4.量子物理史話 5.雅量

史上第二位從愛滋病完全康復 「倫敦病人」用幹細胞技術治癒

完整新聞內文: HIV帶原者會釀成自體免疫缺乏症候群，也就是俗稱的AIDS愛滋病。國際權威期刊《刺胳 針》在2020 年 3 月 10 日刊登一篇論文，指出Ravindra K. Gupta 團隊在 Lancet HIV 發表題為 Evidence for HIV-1 cure after CCR5Δ32/Δ32 allogeneic haemopoietic stem-cell transplantation 30 months post analytical treatment interruption: a case report 的研究指出。有一名HIV帶原者病情改善的評估從「長期緩解」改為「治癒 」，體內幾乎測不出HIV病毒。這位被稱為「倫敦病人」的指標性病患，是世界上第 2 例 被治癒的HIV帶原者。 HIV康復者早有前例：「柏林病人」 1995 年，一位名叫布朗（Timothy Ray Brown）的男性被確診患上愛滋病。艱難求生十一 年後，布朗再被確診為急性骨髓性白血病（Acute myeloid leukemia，AML）。但布朗和 他的醫生並未放棄，來自柏林的醫生 Gero Hütter 決定進行前所未有的實驗：他從 60 名骨髓捐贈者中挑選出一名特殊的捐贈者，這名捐贈者攜帶 CCR5-Δ32 突變，想將這個 骨髓移植給布朗。 在此之前，CCR5被現北京大學鄧宏魁教授證明是 HIV 病毒侵入 Τ 細胞的主要受體。有 1% 的歐洲人天生攜帶 CCR5-Δ32 的突變。後來的研究發現，這種突變讓他們先天對 CCR5 (R5) 嗜性 HIV 病毒免疫。 布朗的骨髓移植手術非常成功，他的白血病也隨即痊癒。更令人驚訝的是，他體內的 Η ΙV 病毒下降到了檢測不到的水準，也無需再服用抗逆轉錄病毒（ART）來抑制 ΗΙV 病 毒。布朗至今仍健康地活著。 在 2019 年 3 月 8 號以前，布朗被認為是世界上第一位也是唯一一位被治癒的愛滋病患 者，因此被稱為「柏林病人」。 去年 3 月 8 號，劍橋大學的 Ravindra K. Gupta 教授帶領團隊在 Nature 發表了題為 HIV-1 remission following CCR5Δ32/Δ32 haematopoietic stem-cell transplantation 的論文 [1]，讓孤獨的柏林患者有了陪伴。 而這項奇蹟重現於英國倫敦。媒體報導，英國倫敦一位同時患有霍奇金淋巴瘤和愛滋病的 病人在接受來源於 CCR5-Δ32 捐贈者的造血幹細胞移植後的 16 個月內，不僅霍奇金淋 巴瘤康復了，患者血液內也沒有再發現愛滋病病毒。 隨後該患者進行了停止服用 ΑRT 藥物 18 個月，在論文投稿前血液內也沒有發現愛滋病 病毒。研究人員認為這位「倫敦病人」的愛滋病得到了「長期緩解」，他很有可能成為愛 滋病被治癒的第二例患者。 時隔一年，「倫敦病人」最終被確認為世界上第 2 例被治癒的愛滋病患者。 「倫敦病人」用 30 個月重現奇跡 在此前 Nature 的文章中，研究人員只報導了停止服用 ART 藥物後 18 個月血漿中的 HIV 病毒載量。本次文章跟進報導了 19 年 3 月到 20 年 3 月之間的進展，將時間延 長到了 30 個月。 在新增的 12 個月期間，血漿中 HIV 病毒載量依舊低於檢測限而無法被檢測到。移植造 血幹細胞形成的嵌合現象依然可以達到 99% 的比例；患者的 CD4 細胞數也恢復到正常水 準。 患者在這期間體內依舊出現了和 Nature 報導中一樣的第四型人類皰疹病毒（Epstein– Barr virus，EBV) 和巨細胞病毒（Cytomegalovirus，CMV），但 CMV 病毒載量在移植 18 月後降低。 患者在這期間沒有服用免疫抑制藥物，並沒有出現移植物抗宿主反應（graft versus host disease）。微滴數位 PCR（Droplet Digital PCR）顯示 CD4 T 細胞中無法檢出 HIV1 前病毒的長末端重複序列（HIV-1 LTR），但在記憶 T 細胞中檢測到少量的 HIV-1 LTR。 在 Nature 研究中檢測血漿的基礎上，研究人員在此次研究中特意檢測了多個 HIV 潛伏 庫中是否存在 HIV 病毒。精液、腦脊液和穿刺組織活檢中 HIV 病毒載量都低於檢測限， 呈現陰性。 淋巴結中檢出少量 HIV 膜糖蛋白基因（env）、LRT 和結構蛋白基因（gag），但沒有檢 測到的 DNA 整合酶，證明 HIV 基因組含量低且不完整。RT-PCR 也顯示出相似的結果， 同時證明了HIV包裝信號的缺失。這意味著這些少量的HIV基因不足以導致HIV復發。 研究人員隨後檢測了患者體內 CD4 和 CD8 T 細胞對 HIV gag, EBV 和 CMV 的特異性免 疫反應。發現患者的 T 細胞只對 EBV 和 CMV 產生免疫應答，而對 HIV gag 無響應。 進一步研究發現，儘管患者體內依舊存在一定量的 HIV 抗體，但這些抗體親和力出現了 明顯的下降，這些證據一起證明了該患者的愛滋病已經獲得臨床治癒。 研究人員使用數學模型對患者緩和的概率進行模擬，認為在90%嵌合的情況下實現「長期 緩解」的概率高於99%。而目前該患者嵌合率長時間穩定在99%，作者根據「柏林病人」的 治療史來判斷「倫敦病人」的愛滋病已經被治癒。 該論文再次證明了利用 CCR5 突變的造血幹細胞移植治療愛滋病的可能，也為今後相關療 法的臨床實施提供了經驗和指引。 「柏林病人」的奇蹟被「倫敦病人」重現，這項研究除了能是長期研究HIV藥物與治療的 學者全新指標，同時也給全世界 3800 萬愛滋病患者帶來新的希望。 5.完整新聞連結 (或短網址): https://reurl.cc/d0VGyy