比光速還快的速度有哪些?

2021-01-18 刁博

愛因斯坦是家喻戶曉的科學家,他給出了狹義和廣義相對論。相對論打開了人類的認識視野,讓人類見識到很多新奇的物理現象及規律,比如任何一個參考系中測量到的光速都是一樣的;比如鍾慢效應和尺縮效應;比如物體的運動速度不能達到光速。

其中的光速極限可能是被最多的人耳聞的,但是需要注意,相對論並不是不允許超光速,相對論中講的不能達到光速指的是有靜止質量的物體的速度不能達到光速,或者說能量、信息的傳遞速度不能達到光速。宇宙中有很多超光速的現象,但是迄今沒有發現有一例超光速違反了相對論。

波的速度其實有兩種,一種是相速度,另一種是群速度。常見的超光速往往是相速度超光速,它只是代表相位的速度,並不意味著物質或能量向前傳輸的速度超過了光速。可以舉一個簡單的例子類比一下,麥田裡的麥浪在風的吹動下不斷起伏,看起來就好像是麥子被推到了遠方,其實麥子還是根扎在地裡。

當正常色散的情況下,群速度就代表著信息的傳輸速度,此時群速度的極限就是光在真空中的速度c。然而有時候你能在正規的文獻中檢索到群速超光速的現象,比較有名的一次是華人學者王力軍在實驗室中讓群速度達到了光速的310倍。王力軍的實驗被媒體報導後曾引起轟動,然而王力軍本人給那些推翻相對論的人潑了一盆冷水,明確表示自己的實驗並沒有違法相對論。原因很簡單,反常色散的情況下群速度已經失去了物理意義,不再表示信號的傳遞速度,這種情況下的超光速也並不違背相對論。

還有一個大家比較熟悉的超光速現象就是量子糾纏。兩個處於糾纏態的粒子相距一段距離,對其中的一個粒子進行測量使其坍縮,在另一位置和它糾纏的粒子也會立即坍縮。從目前的理論上講,這個速度是無限大,不需要時間間隔,潘建偉的團隊曾測量過這個速度超過光速的1000倍。不過這個速度也不能傳遞信息或質量,相對論依然堅挺。

以上介紹的超光速可能會讓你覺得離你比較遙遠,其實你自己用簡單的工具就可以製造一種超光速。拿著雷射筆將雷射投射到月球上,雷射照在月球上會投射出一個光斑,然後你迅速轉動雷射筆,讓雷射在牆壁上投射出一個光斑。假設你轉動雷射筆花了0.1秒的時間,這時你就可以理解為光斑只用了0.1秒的時間就從38萬千米之外的月球移動到身旁的牆上,這個速度也是超光速的。同樣,這裡的超光速並不是物質的傳遞速度超過了光速,這種超光速同樣也不能傳遞信息。

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    我們看整個人類文明史就會發現,它其實也是一個速度不斷提升史。人類文明的不斷發展升級也是速度的不斷提升過程。古時候的人們出門基本靠走,強大一點的交通工具也不過是馬車。而隨著人類走進科技時代,交通工具也越來越先進,速度也越來越快。有了超快的速度,我們才有了探索整個世界的資本,才能夠在速度的優勢下走遍地球,了解整個世界。
  • 光速是速度的「極限」,宇宙中存在比光速還快的現象嗎?
    大家都知道愛因斯坦他提出的相對論,愛因斯坦說任何有質量的物體在移動速度都不可能超過光速,他把這定義為光速的不可超越性,而且是針對有質量的物體,但是我們人類並不甘心,為了研究能夠超越光速的物體,我們人類也是付出了很多努力,但是到目前為止,人類還沒有成功,在我們生存的宇宙當中,究竟有什麼速度能夠超過光速嗎
  • 宇宙本身膨脹的速度真的比光速還快嗎?
    「啊哈」,你會說,「那說明了空間膨脹的速度比光快!」事實真的如此嗎?由於為了讓一個物體的運動速度超過光速,它需要有一個固定的速度:你可以在一秒內測量出運動的距離有幾千米。但宇宙的膨脹完全不是這樣。相反地,宇宙在以每個距離單元內不同的速度膨脹,通常我的測量是每兆秒差距下每秒的公裡數,其中一個兆秒差距大約是326百萬光年。
  • 目前已知光速最快,那麼未來有沒有可能發現快於光速的速度呢?
    在狹義相對論中,他認為時間和空間都是相對的,只有一種現象是恆定的,可以將時間和空間聯繫到一起,那就是光速,從而提出了光速不變原理。即無論在何種慣性系(慣性參照系)中觀察,光在真空中的傳播速度都是一個常數,不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。所以光速被認為是目前宇宙中最快的速度。那麼未來有可能發現比光速還快的速度嗎?光在我們的生活中隨處可見,那麼光的本質是什麼?
  • 光的速度最快嗎,這種粒子比光速還快!
    我們從小就知道光的速度是世界上最快的,光的速度可以達到每秒鐘30萬公裡,這是我們目前已知的最快速度。 但是,有一種物質——快子,它的速度比光速快。20世紀美國的幾位物理學家提出了快子學說。他們認為快子的能量和速度是一種反比的關係,它隨著自身能量的不斷消耗而產生無限大的速度。
  • 宇宙中最高的速度真的是光速嗎?還有比光速更快的速度嗎?
    但是帕克號探測器的快僅僅是相對於人類來說的,如果從宇宙的角度來看,帕克號探測器的速度慢得像蝸牛一樣的,那麼它有多慢呢?從地球往返月球時間不過3秒,從地球飛到火星需要的時間也不過3分鐘,而號稱人類速度最快的帕克號探測器,它的速度不及光速的1500分之一,由此可見光速是一個極快的速度,儘管如此,光速的快依然是相對的,對於人類來說,光速快的讓人追不上,但是從宇宙角度來看,光速卻慢得像蝸牛一樣,為什麼這麼說呢?
  • 我們的思想有速度嗎?有沒有可能比光速還要快?
    聲音對於正常人類而言是看不到也摸不到的,它是以聲波的形式存在,既然聲波這種無形無相的事物都有速度,那麼人類最為神秘的意識,也就是我們常說的思想,會不會也具備速度的屬性呢?思想的速度事實上,根據科學家的研究,思想是具有速度的,而且是非常快的!我們知道,宇宙中速度最快的是光,光在真空中的速度是30萬千米/秒。
  • 光速速度有多快?如果我們以光速飛行,離開太陽系需要多久呢?
    相信大家都聽說過光速,那你能想像以光速前進嗎。單獨說詞好像很抽象,給大家舉個例子,以光速前進,你可以在一秒鐘內前進三十萬公裡,相當於可以讓地球轉七圈半的距離。在講問題之前,我們先了解一下光速到底有多快?光在完美真空中的行進速度,可以達到每小時10億公裡,以光速來探索太空。
  • 光速恆定?或許還有比光速更快的速度,人類無法想像
    以前沒有掌握知識的我們總是以為這光其實是沒有速度的。因為在認知之中,有速度的東西是能夠肉眼見到其在移動的。隨著後面我們的長大,掌握的知識越來越多之後也就知道了光其實是有速度的。並且光的速度還是這個世界上最快的,或者說是宇宙之中最快的。人類無法製造出和光速一樣快的裝載機器。人類科學家們對光速世間知識的獲取多了之後,就發現光速似乎是無法超越的,以及光速在真空之中是恆定的。
  • 比光速還快物體,每秒多跑六公裡,已被科學家實驗證實
    我們都知道目前宇宙中最快的速度是光速,平均每秒的速度是30萬公裡左右,如果人類未來準備星際移民或者開展宇宙旅行、探索之旅,那麼首先得到光速人類才有希望進行下一步。那麼,宇宙中是否存在比光速還要快的東西呢?
  • 世界上最快的速度並非就是光速,科學家發現了超光速的物質!
    現在人類文明發展到今天,有很多科學家都希望能夠突破人類速度的極限,到現在有很多交通工具的速度也是越來越快,比如最開始人類研發出來了自行車,後來研發出來的汽車,再後來研發出來的飛機,到現在人類的科技不斷的提高,研究出來的交通工具速度也是越來越快。
  • 光速並非宇宙之最,有比光速還要快的兩種物體,它們究竟是什麼?
    光速並非宇宙之最,有比光速還要快的兩種物體,它們究竟是什麼?我們的時間在向前推進,並不能說停,也不可以倒流,當我看到別人穿越時空回到過去的時候,那只可以從動漫和科幻電影的電視劇裡出現,現實中沒有並那樣的事,時間和空間實際上是人類無法逃脫的,我們生活在想突破卻無法突破的矛盾體裡面。
  • 愛因斯坦說:物質傳播最快速度是光速,為什麼還存在超光速現象?
    超光速實際上是可以的,宇宙中存在著許多超光速的現象。那為什麼還會有個光速限定,又有什麼是超光速的呢?今天,我們就來聊一聊這個話題。狹義相對論實際上,光速針對信息、能量、物質傳遞而言的。這是上個世紀初才建立起來的觀念。在在此之前,科學家並不這麼認為。這些其實需要從高中物理中的「參考系」說起。
  • 力的傳播速度遠超光速?
    這裡所說的光速實際並非光傳播的速度,而是一個固定數,實際光的傳播速度要略小於物理學中光速。     但是還有很多人提出各種各樣超光速的猜想,例如引力超光速,眼光超光速,光速加光速超光速等等形形色色各種的猜想。這類猜想已經在全世界範圍持續了將近一個世紀,但是至今我們沒有發現一種猜想能超光速的。
  • 宇宙中最快的速度光速,它自身動力從何而來?為什麼能一直運行?
    光速每秒30萬公裡,身為宇宙中最快的速度,它的動力來自哪裡?在宇宙中最快的速度莫過於是光速了,沒有任何事物能夠超過它,通過相對論我們能夠了解到,宇宙中的事物只能接近它,不能超過它,因為接近光速的一瞬間,物質就會不斷開始擴大,慢慢就開始爆炸,所以這個時候想要再接近光速的時候,簡直是太難了,這也是在宇宙中沒有超光速物質的原因,讓很多人比較鬱悶,難道在宇宙當中真的沒有超過它的物質嗎?光速到底是什麼?
  • 為什麼引力速度必須等於光速?
    引力速度等於光速首先是來自廣義相對論的推論,然後經過了大量的觀測證實,而確立起來的一個宇宙基本規律。引力傳播的速度不像是光速那樣,可以通過隨處可見的可見光去測量,由於引力看不見也摸不著,並且十分微弱,所測量起來十分困難。直到最近幾年我們才通過雙黑洞、中子星的合併發現了引力波的存在,以及測量的其速度,確實是廣義相對論所預測的那樣,和光速無法區分。
  • 科學家發現3種速度,人類若實現其一,有可能超越光速!
    科學家發現3種速度,人類若實現其一,有可能超越光速!人類經過漫長的進化和演變,終於站在食物鏈的頂端,成為地球上的主導者,在這期間,人類不僅要面臨自然的突變,還要面對其他物種的攻擊,得到的這一切都是來之不易的。
  • 快子世界中光速十分緩慢,人類運動等於靜止,光速在這裡猶如龜速
    在速度的較量中,光速無疑是最快的,但是隨著科學技術的不斷發展,人們發現宇宙膨脹的速度遠遠超過了光速。很有可能人類在速度的研究上沒有止境,正如分子之下還有質子,質子之下還有量子,探索的深入使人們發現了更多來自宇宙的秘密。
  • 《海賊王》以速度取勝的5顆果實,閃閃果實光速也排不上第一
    俗話說:"天下武功,唯快不破",超高的速度在戰鬥中總是能讓人處於領先地位,甚至打對手一個措手不及。在海賊王中,也有很多角色因為惡魔果實,擁有了恐怖的移速,其中首先想到的恐怕就是黃猿的閃閃果實,能讓持有者以光速飛行。
  • 銀河系銀心黑洞周圍的恆星速度高達24000公裡/秒(8%光速)
    銀河系中超新星爆發產生的碎片飛行速度可以達到1萬公裡/秒,但是這樣的速度和銀河系中心黑洞人馬座A *(Sgr A *)附近的一顆恆星的速度相比,就真的是小巫見大巫,這顆被命名為S4714的恆星的速度達到了光速的8%,也就是24000公裡/秒,堪稱是銀河系中運行速度最快的恆星。