发布网友 发布时间:2022-05-12 21:29
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热心网友 时间:2023-10-23 18:00
光速被认为是宇宙中的极限速度,任何物体都无法超越光速。但在现实生活当中,宇宙中却存在着一些超光速的现象,打破了我们科学家们原有的认知。
众所周知,速度是代表物体运动快慢的一个物理量,从理论上来说,速度应该是无限的。
但在爱因斯坦的相对论中有这样描述:“一个有质量的物体,它的速度是有限的,速度可以无限地接近光速,但是却永远都无法达到光速”。
为什么光速不可超越?
对于光速不可超越的这一说法来源于爱因斯坦的狭义相对论,在狭义相对论中,任意一个物体的速度只能无限接近光速,无法超越。
也可以理解为,对于有静止质量的物体来说,不管它的质量是多少,都只能无限接近于光速,但是不可能达到光速。
为什么会这样呢?其实这在爱因斯坦的质能方程E=MC²中就有很好的解释,E表示一个物体所拥有的能量,M代表物体的质量,C代表着光速。从这个方程式中我们可以看出,能量与质量存在着一定的比例关系,质量越大能量也就越大。
反过来,物体的能量越大它的质量也就越大,其中也包括动能。换句话说,如果一个物体要想达到光速,随着速度越来越接近光速,质量也将会变得巨大。
比如当一艘宇宙飞船以90%的光速飞行,那它此时的质量是飞船相对静止时的两倍,这也意味着引擎必须加倍输出才能使飞船加速前进,因此飞船的速度越高,其能量也就越高,质量也会变得越大,此时飞船内的一切也会变得越来越重,这就是质增效应。
再来看牛顿的速度叠加公式,如果火车以4/5倍的光速运动,而火车上有一个人在以3/5倍光速在车上走,那么地面上看来:火车上人的速度应该是4/5+3/5,即8/5倍光速,大于光速。
但当火车以接近光速运动的时候,在车上的人自己感觉一切正常,不过从地面上视角来看,发现车上的人移动速度非常慢,所以车上的人在往前走,而在地面看来,根本不是3/5倍光速,而是远远比这个速度小很多。
在这个时候,车上的一切物理变化,化学变化等,其实在地面上的人看来都是非常缓慢的,因此地面上的人看火车上的人最终速度应该是等于4/5倍光速加一个远远小于8/5倍光速,总速度还是小于光速!
对于光速不可超越,更精确一点来说,是任何有能量和信息的传递速度不能够超过光速。
超过光速的现象。
一、宇宙膨胀速度
根据推测,目前我们宇宙的年龄为138.2亿年,而我们可观测宇宙的半径达到了460亿光年,也就是说在过去的138.2亿年中,宇宙至少膨胀了460亿光年。
这样计算的话,在过去的138.2亿年中,宇宙膨胀的平均速度至少为光速的3.32倍。也正是由于宇宙的超光速膨胀才使得现在宇宙的可观测直径达到了920亿光年。
二、量子纠缠
所谓的“量子纠缠”指的是,两个粒子在互相纠缠的状态之下,不管这两个粒子相距的距离是有多么遥远,其中的一个粒子做出什么动作的同时,另一个粒子也会相应的没有延迟的做相同动作。因此,距离对于这两个处于互相纠缠的粒子来说根本不是问题,而它们之间的联系机制也远远的超越了光速。
三、虫洞理论
虫洞这个概念最早是在1916年由奥地利的一位物理学家提出来的,又被称为爱因斯坦—罗森桥,是指宇宙中一种奇特的天体,用来连接宇宙遥远空间和时间的。
尽管目前没有什么证据来证明虫洞的真实存在,但科学家们预测虫洞会以时空端点之间的捷径形式而存在,如同一个时空隧道一样,可以实现瞬间转移,甚至还是超越时间和空间的一种通道。
总之,虫洞可以让两个距离相对来说很远的局部空间瞬间离得很近,这种瞬间是远远超过了光速的,然而目前的“虫洞理论”只是一种假设。
综上所述,对于这些超光速现象其实并不违背相对论,更准确一点的理解的话,可以说光速最快的速度*所针对的是物质,而非空间。
所以这与光速不可超越的定义并不违背。但在宇宙中的还有很多现象是我们人类目前所不能理解的,因此只能说目前人类的进步空间还很大。
热心网友 时间:2023-10-23 18:00
光速是宇宙中最快的速度?快醒醒,这3个速度就碾压了光速!
光速一直被无数人认为是宇宙中最快的速度,原因也非常的简单。科学家们一直想要制造出一艘光速飞船,但可惜的是受到任何有质量的物体的速度都不可能超过光速的影响,人类至今都没有达到无限靠近光速的可能性,这也是为什么人类至今都难以飞出太阳系的原因,更何况在浩瀚的宇宙中遨游了。
然而实际上,光速其实根本不是宇宙中最快的速度,只不过人类一直被光速局限而已,比如以下提到的这三种速度即使都超过了光速,甚至碾压了光速,不妨一起来涨一下知识吧。
首先是量子纠缠的速度就远远超过了光速,目前量子通讯已经被运用到生活中的方方面面了,特别是在我们中国。从理论上而言,任何粒子都是相对存在的,因此如果地球上的一颗粒子能够瞬时间实现和遥远的星际天边的一颗粒子产生信息的交流传递的话,那么这种速度必然是远远超过了光速的。
第二种最快速度是宇宙的膨胀速度,其实也是超越了光速的。自从138亿年前,宇宙发生了大爆炸之后,宇宙一直都在不断的膨胀,目前科学家猜测的宇宙的直径大约在920亿年光年。这是人类完全无法触及的数字。至少如果人类一直朝着制造出一艘光速飞船的方向前进的话,人类永远都不可能触摸到宇宙的边界。因为宇宙在不断的膨胀,同时膨胀的速度也超过了光速的原因,这才使得宇宙的边界似乎一直在和人类捉迷藏。
最后要提到的是虫洞的穿越的速度也是远远的超过了光速的。有很多位伟大的科学家都猜测虫洞是真实存在的。甚至有很多科学家认为,虫洞的入口也许就是黑洞。不然人类也很难解释被黑洞吞噬的物体最终都去了哪里。虫洞就像是一个时空隧道一样,人类可以瞬时间的从虫洞的一边穿越到几千光年几万光年外的另一个星系星球上,显然这种速度也是远远超过了光速的。
尽管目前人类一直被速度困扰,但相信有朝一日人类从其他的角度着手了解宇宙,离开地球,人类再也不会被生命,速度等各种外界原因所局限了。那时的宇宙可能在人类面前终于变成了透明的。只是不知道距离人类还有多遥远呢?