如果光速變為1米/秒或者30萬億公裡/秒會怎樣?

2020-12-04 火星科普

光速是特別的,這個速度是局域速度的上限。更為特別的是,不管觀測者的運動狀態是怎樣的,真空中的光速相對於他們都是一樣的。既然光速這麼特別,如果光速變成1米/秒或者現在的1億倍,我們的世界會有什麼變化?

光速為1米/秒的世界

如果光速只有1米/秒,並且相對論仍然成立,那麼,整個世界的速度都會慢下來。我們的運動速度不能達到1米/秒,而是遠遠低於這個速度,可能只有幾微米/秒的速度。

如果不是這樣,我們將很容易超光速。且不說時間維度會發生多麼巨大的變化,我們的世界將會變得混亂。如果物體的速度超過1米/秒,由於物體反射或者發射的光只能1米/秒的速度運動,這使得我們會看到延遲的景象,這樣會很容易引發碰撞。

在光速只有1米/秒的情況下,通信也會受到巨大的影響。如果兩人相距10米,打個電話就要延遲10秒;而如果相距86.4公裡,則會延遲1天。

月球反射的太陽光需要大約12年的時間才會到達地球,所以月球距離我們12「光年」,我們在當前所看到的月球其實是12年前的。太陽離我們就更遠了,它遠在4740光年之外。當太陽升起時,我們看到的其實是4740年前的太陽。

光速為現在1億倍的世界

如果光速變為現在的1億倍,即大約30萬億公裡/秒,世界也會變得大為不同。由於光速非常快,相對論效應會變得十分微弱,我們很難探測到時間膨脹效應。

光從銀河系盤面的一端傳播到另一端只需8.8小時,仙女座星系距離我們只有0.0254光年。原先那些星系發出的光需要1億年的時間才會到達地球,現在只需要1年的時間。我們所能觀測到的宇宙範圍也會變得更大,因為光可以走過更遠的距離。

光速變化所帶來的影響不止這些,這甚至會影響到整個宇宙的存在。

如果光速只有1米/秒,由於E=mc^2,恆星通過核聚變反應所產生的能量將會大幅度減少。沒有足夠強大的輻射壓來對抗引力坍縮,恆星將會直接坍縮為緻密的天體,核聚變反應將會停止,宇宙中將沒有恆星。

光速還會影響精細結構常數(α),如果光速變為現在的1億倍,精細結構常數會變得非常小,電磁力會隨之大幅減弱,分子將無法形成,生命就不可能在宇宙中出現。

相關焦點

  • 光速為什麼被限制為30萬公裡/秒,而不是10萬或100萬,或無限?
    但後來的一系列實驗表明,光速並非無限,只是非常快。通過測量可知,光速為30萬公裡/秒。自愛因斯坦創立相對論之後,人們認識到,雖然光速不是無限快,但這個速度卻是宇宙中最快的速度,任何物體和信息的傳播速度都不能超過光速。那麼,光速為什麼會被限制為30萬公裡/秒,而不是10萬公裡/秒或者100萬公裡/秒?
  • 為什麼光速是30萬千米/秒,如何定義光速?
    一般來講,光速是30萬公裡/秒,按照定義值,光速是299792458m/s,光速的計算值為(299792500±100)米/秒。30萬公裡/秒這個數值並非測量值,而是定義值。要懂得兩者的區別!自從137億年前的那一聲巨響,宇宙由一個緻密熾熱的奇點爆炸而成。自宇宙形成以來,光速就在那裡,不快不慢。
  • 如果你以光速穿越宇宙,會怎樣?
    在真空中,光子以每秒30萬公裡的速度飛速傳播愛因斯坦早已給它打上極限標籤理論上宇宙中沒有任何東西能比它跑得快這種超快速度特別適合遠距離馳騁  如果你以光速穿越宇宙,會怎樣?太陽到地球的平均距離為9300萬英裡這意味著太陽發出的光大約需要8分30秒才能到達我們的地球如果太陽突然消失我們只能在8分30秒之後才能意識到我們的近鄰火星平均距離太陽1.42億英裡一束光到達紅色星球需要12分42秒紅色星球距離太陽比我們的地球更遠它比地球少接收約44%的陽光
  • 是真空光速19倍,1秒570萬公裡?類星體中的超光速現象實際是錯覺
    天啦,這是一種多快的速度啊,我們知道真空光速約每秒30萬公裡,也就是說3C 279內部電波源分離速度達到每秒570萬公裡,要知道在現代物理學中,這種速度是不可能達到的,那麼類星體中物質19倍超光速現象是怎麼回事呢?是否意味人類已經突破了愛因斯坦理論。
  • 是真空光速19倍,1秒570萬公裡?類星體超光速現象實際只是錯覺
    天啦,這是一種多快的速度啊,我們知道真空光速約每秒30萬公裡,也就是說3C 279內部電波源分離速度達到每秒570萬公裡,要知道在現代物理學中,這種速度是不可能達到的,那麼類星體中物質19倍超光速現象是怎麼回事呢?是否意味人類已經突破了愛因斯坦理論。
  • 光速為什麼是299782458米/秒?而不是300000000米/秒?答案很奇妙
    本文參加百家號科學#了不起的天文航天#系列徵文網友提問:光速為何被定在299782458米/秒,而不是一個其他的數值,比如300000000米/秒?答:這其中既有歷史原因,也可以說是巧合。那麼,現在來說說「為什麼光速離300,000,000米/秒這麼近,可就是要逼死強迫症」圖解:光行差:由於光速有限,來自遠處的光會因望遠鏡的移動而產生視覺上位移。實際上這個接近300,000,000米/秒的數值真的只是一個巧合。很簡單,在「米」的標準定義提出,人們開始用「米」來量身高的十八世紀,「光速」還是一個人類難以想像的東西。
  • 光速為299792458米/秒,假如將其拼湊到300000000米/秒有意義嗎?
    光速每秒三十萬公裡嗎?其實這只是一個近似值而已,我們在計算距離的時候用三十萬公裡其實也沒差多少,但在科學計算的時候卻是1C和1.0007C的區別,前者是光的速度,但後者卻不是一個現實意義中存在的速度!4、雷射技術進步以後,將雷射穩定的波長作為米的基準,精度達到了極高的水平!即使測量地月之間的距離,誤差最多也就幾米而已!因此1983年10月,聯合國度量組織重新將米定義為光在1/299792458秒內走過的距離!二、將光速拼湊到30萬千米有意思嗎?
  • 光速為299792458米/秒,假如將其拼湊到300000000米/秒有意義嗎?
    光速每秒三十萬公裡嗎?其實這只是一個近似值而已,我們在計算距離的時候用三十萬公裡其實也沒差多少,但在科學計算的時候卻是1C和1.0007C的區別,前者是光的速度,但後者卻不是一個現實意義中存在的速度!一、距離的標準單位「米」是怎麼制定的?
  • 如果時鐘的秒針足夠長,經過1秒後,秒針末端會超光速嗎?
    想像一下,如果一個時鐘的秒針特別長,那麼,經過1秒之後,秒針的末端會超過光速嗎?畢竟,半徑越大,線速度越大,只要半徑足夠大,線速度豈不是就能超光速了?在秒針旋轉過程中,秒針各處的角速度(ω)是相等的,而線速度(v)會隨著半徑(r)的增大而變快,具體公式如下:v=rω秒針一秒,相當於轉過一圈的1/60,其轉速(n)為1/60 r/s,所以秒針的角速度ω=2πn=π/30 rad/s(或者也可以用角速度和周期T的關係ω=2π/T來求解
  • 為什麼1秒是這麼久,1米是這麼長?
    秒和米都是生活中十分常用的基本單位,前者用於度量時間,後者用於度量距離。那麼,為什麼1秒是這麼久的時間?1米是這麼長的距離?1秒的時長古人觀察到,太陽的東升西落非常有規律,太陽連續兩次出現在天頂的時間間隔是一致的,這個間隔就被定義為一天(太陽日)。一天被分為24小時,每小時又分為60分鐘,每分鐘又細分為60秒。所以1秒的長度是一天的1/86400。
  • 為什麼光速是299792458米/秒,難道就不能取個整數嗎?
    很多人可能會很奇怪為什麼光速是299792458米/秒,就不能是一個整數嗎?這不是要逼死強迫症患者的節奏?其實要了解這個問題我們從幾個方面來討論!一、首先多久是一秒?上圖是國際米原器示意圖,是根據從赤道到北極點距離的千萬分之一制定的,但這個距離的精度是比較差的,隨著科學技術的進步,對米的精度要求越來越高,因此聯合國度量衡組織將米重新定義為「1/299792458秒」為米的長度!抱歉,這米的長度還沒解決,又跑出來一個秒的概念哈!二、多久是1秒?
  • 光速靠什麼一秒狂奔30萬公裡?
    說到光速,恐怕連閃電俠、段譽,或者是青翼蝠王韋一笑都要自嘆不如吧!每秒30萬公裡的速度,且沒有任何物質能夠阻擋,因為光自身沒有質量!我想你一定也思考過這樣的問題:光靠什麼一秒狂奔30萬公裡的?電子表面上是忠誠的衛士,始終圍繞粒子旋轉,但當你給它加熱時,電子就開始膨脹了,將多餘的能量向外釋放,這就是光子,它會以30萬公裡/秒的速度急速大逃亡!光速維持在這一速度,既不會增快,也不會變慢。如果光速變為15萬公裡/秒,實際上不是光速變慢了,而是時間變快了1倍,如果光速消失,你的時間就在倒流了,你就是光速!
  • 如果一個人以10米/秒的速度奔跑,需要多少時間才能跑完一光年?
    孫悟空一個跟頭十萬八千裡,簡單算,光速的1/6,照這麼算,這猴子得翻跟頭翻到死,也飛不出銀河系。從宇宙尺度來講,一光年近在咫尺,但對於人類來說,這就是遙不可及。光速是物體的運動速度極限,宇宙中沒有物體的速度可以與之相比。只要一秒鐘,光就能行進將近30萬千米的距離。如果讓光在空間中傳播一年,它走過的距離將高達10萬億千米,這就是一光年的長度。
  • 如果人以光速飛行10秒,再回到地球會發生什麼?後果很難想像
    光速有多快?隨著我們的科技越來越先進,我們就想要研究出更快的交通工具,但無論我們如何研究,都很難達到光速,根據計算得出,光速大約等於每秒30萬公裡,按照這個速度,光走一年的時間,就達到一光年,而這個距離剛好是太陽系的直徑。
  • 為什麼光速是將近每秒30萬公裡,而不是其他數值?
    在人類建立的體系下,光在真空中的傳播速度將近每秒30萬公裡。至於為什麼光速是這個數值,而不是諸如每秒35萬公裡或者每秒15萬公裡,其原因與我們所生活的宇宙屬性有關。根據麥克斯韋的電磁場方程組可以推導出如下的真空光速(c)公式:上式中,ε0表示真空介電常數(或稱真空電容率),μ0表示真空磁導率。無論是真空介電常數,還是真空磁導率,它們都是恆定的常數,都與真空的屬性有關,它們決定了真空中的光速大小。
  • 光速為什麼是30萬公裡每小時?光速變了會怎樣?
    光的速度在最近幾百年被不同的人進行了測量,最後得到真空中光速是30萬公裡每秒的事實。但是真正說清光的本質的人是麥克斯韋和愛因斯坦。在法拉第提出電磁感應定律,正式把人類帶入電氣時代後,人類對於電和磁的研究開始爆發。最突出的科學家是麥克斯韋,他比法拉第小40歲,但是二者一見如故。
  • 光的速度高達30萬公裡/秒,它前進的動力是什麼?
    當我們接收到光,就能知道光攜帶的信息,從而看到發出或者反射出這些光的物體。我們不僅僅研究光的來源,也會研究光本身,人類對於光的研究由來已久。光速的研究很早之前,人類就試圖去測量光的速度。但由於光速太快了,快到人們認為是無限的。隨著觀測和實驗的進步,天文學家羅默最早測出了光速,首次確定光速是有限的。
  • 光速1秒可以繞地球赤道7圈半,科學家:光速在宇宙中還是太慢了
    眾所周知,光速是自然界中物體運動的最大速度,每秒299792458米(約每秒30萬公裡)。此時,你是不是覺得光速很快,擁有光速,就可以在太陽系內隨心所欲地開啟你的太空之旅了。地球的赤道長度約是4萬公裡,光速1秒可以繞地球赤道7圈半。
  • 光速為什麼是299792458m/s,而不是30萬公裡每秒?有什麼奧秘嗎?
    真空中的光速是測量值,只要是測量值就會存在誤差,永遠不會有準確的值出現。但是人類又想通過光速去定義其他尺寸單位,因此就把光速定義為物理常數:299792458m/s。這個光速定義值和光速的計算測量值之間誤差很小,而人類直接就把光速定義成常數,光速的實際計算測量值為299792500±100米/秒。
  • 光年不是時間尺度而是天文距離尺度一光年就是9.46萬億公裡
    鑑於光速在真空中不受慣性系和參考系限制而恆定不變的性質,人類把光速作為衡量距離的精準工具。現在精確的測量光速為299792458 m/s,就是每秒鐘約30萬公裡。1光年就是光運行1年的距離,科學界把這個光年定為儒略年,為365.25天,這樣1光年的準確距離為9460730472580800米,約等於9.46萬億千米(公裡)。人類的長度概念有很多等級,一般我們日常生活中有釐米、米、千米(公裡)等等,這些都是我們在地球上使用的,現在1米最精準的尺度國際上確定為光行駛1/299792458秒的距離。