在超光速運動中時間會倒流嗎？

有些物理學家認為，如果能進行超光速旅行，時間就能倒流。雖然時間倒流或許不同於時間旅行，但先不必理會這種區分。我們先看看“時間倒流”是什麼意思。

什麼是時間倒流？時間從現在走向過去？但這又是什麼意思？意思是未來先於過去？但這是邏輯上不可能的。根據“時間”一詞的意義，時間必定是從過去走向未來。或者說按照“過去”、“未來”等詞的用法，過去必定先於未來。如果“時間倒流”的意思就是未來先於過去，那麼時間倒流就是一個自相矛盾的命題。因此，如果在相對論中從超光速運動能推出時間倒流這個矛盾命題，根據歸謬法恰恰證明了：或者超光速運動是不可能的，或者相對論有局限性。但有些物理學家根據匪夷所思的謬歸法，反而接受了時間倒流這個結論。但如果“時間倒流”的意思不是未來先於過去，那又是什麼意思？

根據狹義相對論，任何物質運動的速度都不能超過光速。但有些物理學家認為狹義相對論並不排斥超光速運動。他們認為理論上存在着超光速運動的粒子，他們稱這種粒子為“快子”，快子運動的速度永遠不會低於光速。當快子以超光速運動時，它就是在時間中倒流。

但根據狹義相對論，一個觀察者在慣性系A中觀察另一個慣性系B中所發生的事件時，......慣性系B相對於慣性系A運動的速度越快，......在慣性系A的觀察者看來，慣性系B中的時間就會變得越慢。如果慣性系B是做超光速運動，那麼......在慣性系A的觀察者看來，發生在慣性系B中的事件的時間間隔就是虛數，但這沒有任何意義。

如果狹義相對論是正確的話，那麼從時間間隔是虛數這個結論就證明了超光速運動是不可能的。從這點看來，狹義相對論排除了超光速運動的可能性。但也許狹義相對論只適用於低於光速的世界，不適用於高於光速的世界，這樣狹義相對論與超光速運動就不衝突。即使事實上存在着超光速運動，也不可能推出時間倒流這個結論，因為時間倒流是自相矛盾的。那麼為什麼物理學家會從超光速運動推出時間倒流這個結論呢？根據相對論，一個慣性系運動的速度越快，時間就過得越慢。如果這個慣性系運動的速度達到光速，時間就停止了。因此有些物理學家就依此推論，如果這個慣性系運動的速度超過光速，時間就會倒流。但物理學家在這裏混淆了兩種具有不同物理定律的領域，或者說混淆了兩種不同的時間概念。

狹義相對論是以光速不變的假設為基礎，光速不變的其中一個推論是：沒有任何物體運動的速度會超過光速。但假如超光速運動可能，光速不變的假設就是假的。那麼，或者狹義相對論不再成立，或者它只是一個近似的理論，不適用於高於光速的領域。但當有些物理學家認為在超光速運動的物體上時間倒流時，他的思路還停留在狹義相對論的框架裏，他同時假定了狹義相對論成立和不成立，很多物理學家在這一點上混淆了。但在超光速的領域裏，狹義相對論已不再成立，因此不能將時間隨着運動速度的增加而越變越慢這個過程延伸到超光速領域，使時間變為倒流。換句話說，即使存在着超光速運動的粒子，也不會產生時間倒流。

更準確地說，狹義相對論的時間概念是建立在光速不變這個假設的基礎之上，時間變慢是光速不變的邏輯結論。但如果存在着超光速運動的粒子，光速不變的假設也就不再成立。當我們假設存在着超光速運動的粒子時，在這個超光速運動的領域裏，時間概念也就改變了，這時所使用的時間概念不同於狹義相對論中的時間概念。也就是說在超光速運動的領域裏，即使我們可以談論時間倒流，“時間”一詞在這裏的意義也已經不同於它在狹義相對論中的意義，我們是在不同的意義上使用“過去”、“未來”等詞。但當物理學家說時間倒流時，他們仍然在狹義相對論的框架中使用時間概念。因此，當有人說“在超光速運動的粒子上時間倒流”時，他是混淆了不同的時間概念，將不同的時間概念混為一談。

——張海澎《分析邏輯》第135-137頁。