光速恆定?或許還有比光速更快的速度,人類無法想像

2020-12-05 黑洞追隨者

打開手電筒,光在我們不經意間就到達了前面最近的阻礙物前。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。如果現在有人說還有著其他比光速更為快的速度,或許你會不信。但筆者今日要說的是,換一個角度看,宇宙之中或許真的有比光速更快的速度。既然如此說,那是不是這光速恆定的理論就是錯誤的呢?這當然不是啦,因為所站的角度不同,一些科學理論也就不適用了。

愛因斯坦相對論的提出,使得科學家們更為直觀的,更為深入的理解宇宙和光速。在相對論之中明確描述了,光速是指適用於那些有質量的物體,而沒有質量的東西,相對論是暫時無法描述的,因此超光速的東西是無關質量的。既然如此,那宇宙之中到底有什麼東西是超光速的呢?

首先第一個就是宇宙誕生之初,奇點大爆炸的瞬間。現在的宇宙在沒有形成之前,其只是一個質量超大(可以說是無限)的,密度也幾乎是無限的奇點。後來不知道什麼原因,這個奇點在一瞬間就發生了大爆炸。

這個爆炸的瞬間速度其實超越光速的。要知道,是在爆炸之後,宇宙出現,這時間和空間的概念才存在才出來。光速也只不過是大爆炸之下誕生的一個東西。很多科學家將這個爆炸的瞬間稱為是「視覺疑難」。大宇宙誕生之初的大爆炸,其複雜程度是人類無法理解的。

第二個速度就是宇宙的膨脹速度。哈勃望遠鏡觀察到了「宇宙紅移」,然後科學們經過分析就發現了,「紅移」其實就是宇宙在迅速的膨脹。而且最為重要的是,宇宙的膨脹速度是光速比不上的,其速度遠大於光速。

為何這樣說呢?因為根據時間的推算,137億年前宇宙誕生,而現在人類能看到的宇宙直徑是920億光年。如果說光速是大於宇宙膨脹速度的,那人類能夠觀測到的宇宙直徑就不會是920億光年左右了。

值得注意的是,上面說的兩種比光速還快的速度,之所以有這麼快。首先第一點就是,其本身是沒有任何質量的。特別是宇宙的膨脹,其本身就是空間的膨脹,並不是說什麼物質的膨脹。

雖然說宇宙之中存在著比光速還快的速度,但是不管人類的科學水平再怎麼高,也不可能會製造出比光速還快的移動物體。不夠隨著科技的發展,人類或許能夠發明一種類似穿越的裝置,來讓人類的移動速度達到光速以上。

相關焦點

  • 為什麼光速恆定無法超越?或許這就是一個宇宙牢籠
    看了以上的內容,我相信每個有科學思維的人,都會生出一個疑問,為什麼光速(或者說電磁波速度)是恆定的?為什麼光速在任何慣性參考系都是一樣的?為什麼物體無法超越光速?或許有人會說,光速恆定不是從麥克斯韋方程得到的結果嗎?難道還需要說明嗎?如果這樣認為的話,並沒有看到問題的實質。
  • 光速恆定真的無法打破麼?科學家:在這種速度面前光速真的不夠看
    愛因斯坦是人類歷史上一個非常知名的科學家,他提出的相對論,對於人類科技的進步發展來說起到了非常關鍵的作用。愛因斯坦在相對論中曾經提出過這樣一個理論,那就是光速恆定理論。這個理論所說的就是,世界上最快的速度就是光速,任何物體只能無限接近於這個速度而無法達到。
  • 光速是最快的速度嗎?還有比光速更快的速度嗎?
    光速真的是極限速度? 我們常常聽到一個說法:光速是最快速度。但事實真的如此嗎? 其實並非如此,光速是最快速度是有條件的,而且有時它並不快,比如,契倫科夫輻射。在輕水中,光速還沒有帶電粒子的速度快。
  • 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?
    220萬光年,整個宇宙的半徑更是高達465億光年,以帕克號的速度飛行根本無法實現,所以人類需要一個更快的速度。以光速穿越銀河系,需要10萬年在眾多宇宙存在的速度中,人類一直渴望能夠實現光速飛行,光速被認為是宇宙中速度最快的速度,它的速度達到30萬公裡每秒,相當於每小時10.8億公裡,這是什麼概念?
  • 光速恆定理論
    愛因斯坦在他1905年發表的狹義相對論提出:相對任何以恆定速度運動的觀察者來說,不管這個速度是多少,物理原理及光速都是一樣的。如果在一枚火箭裡,與一道雷射脈衝一同衝入宇宙空間。地球上的觀察者會看到這一脈衝以光速遠去。但無論火箭相對於地球運動的速度為多少,譬如光速的99%,光線仍以光速超越火箭。
  • 光速不變原理:既然光速恆定,為何在不同介質中,速度存在差異?
    光速不變原理:既然光速恆定,為何在不同介質中,速度存在差異?我們知道愛因斯坦相對論的一個重要理論基礎,那就是「光速不變原理」,所謂光速不變原理,也就是說對於宇宙當中的任何一個參考系,光速都是恆定不變的299792458米每秒。
  • 有哪些東西的速度是比光速更快的?
    首先,普通大眾了解光速不可超越的概念,基本來源於愛因斯坦的狹義相對論。其中根據質能方程式E=mc,對於光速不可超越可以描述為「具有靜態質量的物體,其運動速度無法超越光速」。根據質能方程式,其中不可超越光速有兩個限定條件,即「具有靜態質量的物體」和「運動速度」。那麼只要不限定在這兩個條件中,一些現象是可以超越光速的,其中比光速更快的有以下這些現象。
  • 真空光速並非極限:宇宙中這3種「速度」,其實比光速更快
    真空光速並非極限:宇宙中這3種「速度」,其實比光速更快目前人類發現的速度最快的物質,就是真空中的光。光在真空中的傳播速度大概是30萬公裡每秒,而且根據愛因斯坦的「光速不變原理」,相對於宇宙中的任何一個參考系,光速都是恆定的。
  • 宇宙中有沒有比光速更快的速度?
    「宇宙中有沒有比光速更快的速度?」,其實光速也分很多種,我們可以分為真空下的光速,和在介質中的光速。宇宙中確實存在一些遠超真空光速的存在,同時也存在,同樣是在介質中,但要比光速快的情況,我們先說第一種,在說第二種。
  • 光速並非恆定 而是越來越慢?
    如果光速是可變的,而且過去比現在更快,那一些宇宙學難題就可以迎刃而解了。他們認為,光速並非恆定不變:在早期宇宙,光速比現在要快。自提出之日起,光速可變理論一直存在爭議。而根據發表在《物理學評論D》的一篇論文,在不久的將來,這一理論將有望得到檢驗。如果實驗結果支持光速可變理論,那就意味著自然界的法則並非如我們今天所理解的那樣永恆不變,我們也需要重新審視愛因斯坦的引力理論。
  • 兩束反向光,相對速度竟然不是光速+光速=2倍光速,也不是光速?
    關於光速,記住一句話足以:順風的光速不會更快,逆風的光速也不會更慢,光速是恆定不變的。光速不變我們在來看看這個題,我們拆分一下,慢慢推進。一般來說看到光速問題,很多人會直接祭出愛因斯坦的《狹義相對》,然後用論中洛倫茲變換直接代入計算,看起來好像so easy,然而卻忽略了一個問題。洛倫茲變換或者說《狹義相對論》是由兩個公理推導而出的,除了光速不變,還有相對性原理。
  • 光速並非不可超越,這些速度就比光速快!
    然而光的特殊遠不止於此,光不僅僅為地球生命提供了能量的來源,而且其還有一個最為重要的特性,那就是它的速度!根據愛因斯坦相對論的描述,光在真空中的速度是恆定的,並不會因為參照物的改變而改變,雖然這與我們所認知的靜電力學相悖,但卻是已經被證明了的事實。而且愛因斯坦還推測,光速是宇宙中最快的速度。
  • 光速公認是宇宙最快速度?別被騙了,這3個速度不亞於光速!
    光速公認是宇宙最快速度?別被騙了,這3個速度不亞於光速!光速是宇宙中最快的速度,也是人類永遠邁不過去的一道坎。它是一種極限速度,對人類而言,想要達到這種速度比登天還難。一個人奔跑的最高瞬時速度大約是44千米每小時,這已經算是人類的極限了,光速比這種速度遠遠快得多。人類只能無限制的接近光速,根本不可能超越這種速度。自進入浩瀚的宇宙,科學家才真正感受到地球的渺小,宇宙間的距離大多用光年表示。或許對人類而言,光速是永遠不可抵達的一種速度,如果站在其他角度上,或許就是另一層含義了,據科學家的研究,光速並非無法超越。
  • 還有比光速更快的超光速存在嗎?
    光的傳播速度為每秒30萬千米。如果要說得精確,光速每秒為299792.458千米,這是光在真空中的傳播速度,這個速度相當於每秒繞地球7圈半。也就是說,光速不受光源的影響,也不受觀察者運動速度的影響,它是個絕對值。愛因斯坦的相對論也告訴我們,光速是最大的速度,任何物質運動的速度都不能超過光速。事實也證明,在地球上,在我們日常生活中,的確找不到有比光速更快的運動物體。
  • 執著的希望之光,光速與現代科學有什麼聯繫,為什麼無法超越光速
    光有一個必須了解的概念就是它的速度,光速是宇宙中移動最快的東西。它的速度被認為是一個恆定且牢不可破的極限值,目前來說,沒有任何物質能以任何形式超過光速,那麼光速到底有多快呢?多年來,一部分朋友對真空光速數值有誤解,誤認為真空中的光速就是30萬千米每秒,認為宇宙處處是巧合。其實這不是精確數值,光速的精確數值是每秒299792458米。光速到底有多快呢?
  • 為何在「相對論」中,物體的運動速度,無法超過光速?
    何在「相對論」中,物體的運動速度,無法超過光速?要說愛因斯坦提出的「相對論」,那可以說是20世紀物理學界最偉大的發現了(沒有之一)。相對論的提出,完全改變了人們在「經典物理學」中,對時間空間,對世間萬物的認知。
  • 愛因斯坦這樣解釋光速恆定問題 一大波圍觀網友來襲
    首先我們應該認識一個事實,那就是光速恆定是麥可遜—莫雷實驗驗證的真理,並不是愛因斯坦的假設,相反愛因斯坦需要做的事就是大膽接受反常識的實驗結論為之所用,然後去解釋為什麼光速恆定。其實關於這個問題,愛因斯坦已經給出了滿意的答案。愛因斯坦的絕妙之處,就是把光速不變問題轉變為一項命題。一開始,他暫時就光速為何恆定不提出疑問。光速每秒30萬公裡,一概不變。事實上光速恆定完全違背常識。
  • 怎麼理解光速是恆定的
    光的速度相對於任何參照系都是恆定且相同的,這是狹義相對論的兩大理論基礎之一,它又稱為光速不變原理。
  • 愛因斯坦是怎麼知道光速無法超越?達到光速時,時間就會靜止
    達到光速時,時間就會靜止 愛因斯坦提出的狹義相對論向人類陳述了一個事實,他告訴我們,光速是這個宇宙中最快的速度,是僅能接近、無法超越的速度,值得注意的是,該理論是人們認識宇宙的基礎,也是科學家們普遍認同的理論,愛因斯坦的思想還表明,宇宙中的一切事物均以一個固定的速度在時空中運動,該速度名為光速,或許你會感到這種觀念十分怪異,實際上這也是人類在日常生活中無法觀側到相對論效應的原因
  • 為何光速恆定為30萬千米每秒?
    光速為定值,如果哪天測出了其他數值,代表著什麼呢?這道題的本質不是光速為何是30萬公裡每秒,而是光速不變原理,如果測出其他值,那就是代表光速不變原理錯了,最直接影響的就是相對論。光速為何是某個定值(30萬,只是我們人類自己規定的,但本質上光仍然有個恆定的速度),這個我們無法解釋,這是宇宙的法則吧。要知道光速不變原理,規定了光速在任意慣性系中保持相同的數值,其實更準確的來說,應該叫做光速不疊加原理。很好理解,如果我在一列高鐵上,沿著運動的方向,射出一束雷射,那麼請問在地面的觀察者,測出的光速是多少呢?