本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
提到最快速度,大部分人的反應會光的速度.是的,在我們的認知當中,光速一直是宇宙中最快的速度,沒有任何速度能夠超越光速,甚至衡量宇宙的尺寸都是以光走一年的距離計算的,而一位舉世公認的偉大科學家,愛因斯坦,他提出來的相對論指出了」光速恆定不變」以及」光速不能被超越」已經得到了大部分科學家的認可.
事實上,科學家們在宇宙中觀測到了很多超光速事件,並且已經確定這些速度確實超過了光速,這是什麼原因呢?難道愛因斯坦的相對論是錯誤的嗎?其實相對論並沒有錯， 或者說我們只是錯誤的理解了」光速無法被超越」這一概念.
那麼我們到底該如何理解這句話呢?愛因斯坦曾經說過:」沒有什麼能夠超越光在真空中的速度.」注意,這裡」什麼」是指有質量的東西.這體現了科學的嚴謹特性
根據狹義相對論，「c」代表了光在真空中的傳播速度，如果物體存在質量,當這個物體在無限接近光速的時候，它的質量也會趨於無窮大,其能量也會無限趨於無窮大,到時候整個宇宙都可能會被毀掉.這也是人類無法實現光速或超光速飛行的原因.同樣，光之所以能夠達到光速，是因為構成光的光子是沒有質量的.
因此，宇宙中確實存在許多「超光速現象」，但並沒有違背相對論，因為相對論所中」光速不能被超越」的前提條件是物質是有質量的.
在地球上生活的我們可能對沒有質量這個說法感到有些困惑,因為在我們身邊看得見摸得著的事物間,都是有質量的,但是由於人類探索宇宙的時間起步晚,對於宇宙的認知還不深刻,其實宇宙中有很多東西是沒有質量的,就比如說幾乎佔據宇宙95%以上的暗物質.現在科學家們認為暗物質就是沒有質量的.
說了這麼多超光速現象,那到底有哪些呢?接下來我們就一起看看6個經典的超光速事件.
脈衝星和黑洞國外的一個天文觀測團隊，偶然間將天文望遠鏡對準脈衝星附近時發現在其周圍存在一些奇異的電子，這些電子的運行速度僅從觀測數據中就能反應出這些電子已經超越了光速，甚至已經出現了空間扭曲。
無獨有偶,NASA的科學家們，也觀察到黑洞周圍有奇特粒子出現了超光速現象,為什麼說是奇特的粒子呢?因為能在黑洞附近存在而不被黑洞吞噬的物質寥寥無幾,即使是光子也難逃被吞噬的厄運.
科學家們認為,出現這種現象的原因是因為周圍黑洞對空間產生了斥力,在長期作用下,空間一部分物質被分離了出來,而在分離的過程中就會出現超光速的現象.
宇宙出生:大爆炸瞬間現在科學家們對於宇宙從何而來沒有一致的看法,在大多數宇宙誕生假說中,宇宙大爆炸理論贏得了很多科學家們的贊同,所謂的宇宙大爆炸,簡單的來說就是在現在的宇宙之前,天地是一片混沌的,混沌中有一個獨特的」奇點」,由於某些原因奇點爆炸,從而產生了宇宙,其爆炸瞬間的溫度高達10億攝氏度.
在爆炸過程中產生了宇宙塵埃等構成現在宇宙星辰的物質,甚至包括生命組成物質.這麼說來,宇宙大爆炸是不是很像盤古開天的傳說?
在宇宙大爆炸過程發生的瞬間,其爆炸速度,遠遠超過光速.這個過程很複雜,因為還要伴隨時空的出現,這裡的時空是指時間以及空間,光速也產生在爆炸過程中.
宇宙膨脹速度相信各位一定在各種文章中都看到過宇宙膨脹這個概念,宇宙膨脹的速度超過光速,如果宇宙大爆炸理論成立,宇宙大約有138億年的年齡,以目前人類可觀察到的宇宙直徑能夠有930億光年.
光在138億年的時間裡，顯然走不完930億光年的距離，對於這個現象的唯一解釋就是，宇宙在膨脹且膨脹速度是大於光速的。
直到現在,宇宙膨脹的現象還是沒有停止,人類要想探索整個宇宙,就要加快步伐了.
量子糾纏效應量子糾纏在我們國家的科學愛好者看來並不會陌生,這主要有兩方面原因，第一方面是因為科幻小說《三體》中出現了通過量子糾纏進行星際通訊的情節.另一方面則是我國科學家對於量子方面的研究已經達到了國際領先水平.
根據量子理論，如果「1」和「2」兩個粒子互為糾纏狀態，那麼即便相隔多遠,甚至是將這兩個粒子放置在相距幾百億光年的宇宙兩端，只要1做了一個動作，2則會和1同步做相同的動作，反之亦然，這是科學界著名的超光速現象之一。
蟲洞無論是科學家還是普通的科學愛好者,都對蟲洞抱有很大的興趣,如果超光速旅行真的能實現的話,蟲洞穿梭一定會是其中的一個選項.也正因為此很多科學家費勁心血研究蟲洞很多年.蟲洞理論誕生於上個世紀30年代.
經過多年的精心研究,科學家們認為，如果想通過蟲洞進行時空穿梭,就需要製造極其嚴苛的物理環境,來人為的扭曲空間,從而通過蟲洞勾連兩個不相干的空間,而通過蟲洞的運行速度就是超光速的.
切倫科夫效應粒子在真空中的速度不能超過光速,但是粒子在某些介質中傳播的速度可能會超過光速,我們以音速為例,音速在固體中傳播的速度最快,但是在空氣媒介中則慢於固體中傳播的速度.不過這個效應並不是嚴格的超光速現象.
以上的6種超光速現象並沒有違背愛因斯坦的相對論,而宇宙中並不僅僅只有這些超光速現象,愛因斯坦的相對論是經歷過實踐檢驗的.
當然,宇宙之大無奇不有,人類對於浩瀚無垠的宇宙認知還十分的淺薄,人類還沒有能力利用相對論去移居另外一個星球,我們還在努力尋找地外生命,我們還沒有走出銀河系,外面的世界很大,人類總會有一天會出去看看的.
話說回來,或許若干年後,相對論也會被某些宇宙現象所推翻,但這正是科學進步的象徵!