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?

2020-12-05 六分鐘科普君

人類一直有一個星際旅行的夢想,可是要想實現星際旅行,最關鍵的因素是速度,人類目前所達到的速度能夠支撐人類進行星際旅行嗎?先來看看人類科技所能達到的最快速度,在地球上人類製造出飛行速度最快的載人飛行器為SR-71黑鳥,它的最大速度達到3.5倍音速,也就是4284公裡每小時;人類在宇宙中最快的速度紀錄是由「帕克號」太陽探測器創造的,它的最高速度達到192公裡每秒,也就是每小時70萬公裡,這是什麼概念?

星際旅行是人類夢寐以求的夢想

地球周長為4萬公裡,帕克號探測器1小時可以繞地球飛行17圈;地球到月球的距離為38萬公裡,帕克號從地球往返月球只需要1小時左右;火星到地球的距離為5500萬公裡,帕克號探測器從地球飛到火星也僅僅需要78個小時,相當於3天左右,是不是很快?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?

帕克號太陽探測器

以銀河係為例,銀河系的直徑為10萬光年,一光年的距離為9.46萬億公裡,10萬光年就等於94億億公裡,帕克號探測器的最高速度不過70萬公裡每小時,一年(1年有8760 時)的飛行距離為62億公裡,如果以帕克號最高速度穿越銀河系,需要的時間超過1億年,而在宇宙中,銀河系的直徑其實不值得一提,從銀河繫到仙女座星系的距離高達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?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?

光速相對於人類很快,相對於宇宙很慢

比如人類即使製造出光速飛船,依然無法實現夢寐以求的星際旅行,因為坐上光速飛船以光速飛行,穿越銀河系需要10萬年,從銀河系飛到仙女座星系需要220萬年,飛出銀河系所在的本星系團需要1000萬年,而穿越整個可觀測宇宙需要的時間更多,高達930億年,從中我們知道用光速穿越宇宙需要的時間遠遠超過合理水平,按理說如果是宇宙最快的速度,穿越整個宇宙,需要的時間應該很短,不說幾分幾秒鐘,幾個小時幾天都是一個正常的水平,可是號稱是宇宙最快速度的光速,穿越整個宇宙竟然需要整整930億年,比宇宙誕生的時間還要長好多倍,由此我們可以推斷,光速可能並非是宇宙中最快的速度,因為光速相對於宇宙來說實在太慢了,既然光速不是宇宙最快的速度,那麼在宇宙中肯定存在比光速快的速度,如果宇宙中真的存在比光速還快的速度,它們可能是哪些速度呢?

根據現有的理論知識,目前科學家已經找到了兩種比光速還快的速度。

第一個比光速快的速度:宇宙膨脹速度

宇宙膨脹理論是目前最重要的科學理論之一,它是由著名的天文學家哈勃提出的,1929年哈勃發現所有的星雲都在相互遠離,而且距離越遠離去的速度就越快,由此推斷出整個宇宙在不斷地加速膨脹,後來科學家發現宇宙膨脹的速度竟然比光速還要快,宇宙膨脹速度不僅比光速快,而且要快很多,最典型的例子就是人類觀測到的宇宙範圍,目前人類觀測到的宇宙半徑為465億光年,可是宇宙誕生時間才只有138億年,理論上來說宇宙的可觀測半徑不可能超過138億光年,而事實上人類觀測到的宇宙半徑高達465億光年,比理論上的宇宙半徑多出327億光年,這「多出來」的300多億光年是怎麼回事呢?

宇宙膨脹速度超過光速,目前宇宙在超光速膨脹

原因就因為宇宙在膨脹,如果宇宙不膨脹,星雲飛離的距離應該小於138億光年,人類在宇宙中觀測到的最遠天體的距離也應該小於138億光年,可是由於宇宙在膨脹,而且是在超光速膨脹,讓宇宙中的星雲額外增加了一段被宇宙膨脹推出去的距離,這段總距離就是327億光年,宇宙膨脹增加的距離再加上理論上的飛行距離,所以人類最終觀測到的宇宙半徑為465億光年,由於宇宙膨脹讓行星飛行的距離比理論上的距離大很多,可以推斷出宇宙膨脹速度比光速要快很多,因此宇宙膨脹速度是人類發現的一個比光速快得多的速度。

第二個比光速快的速度:瞬間轉移速度

在武俠小說中,一些具有超能力的人可以從一個地方瞬間轉移到另一個地方,簡直比光速還要快,一直以來我們覺得這種超能力僅僅存在於武俠小說中,在現實中根本不可能存在,可是隨著科技的發展,科學家認為這種超能力並非是幻想,在現實中有可能存在,愛因斯坦在他的相對論裡面提出了黑洞預言,如今黑洞預言已經被證實存在,鮮為人知的是愛因斯坦在相對率裡面還預言在宇宙中存在另外一種神秘天體,這種天體就是神秘的蟲洞。

蟲洞裡面的瞬間轉移速度比光速快很多

蟲洞又叫做「時空洞」或者「愛因斯坦-羅森橋」,是宇宙中可能存在連接兩個不同宇宙時空的神秘通道,比如銀河繫到仙女座星系的距離為220萬光年,以光速穿越這段距離需要220萬年,但是如果找到了蟲洞,因為蟲洞具有瞬間轉移的能力,因此可以從銀河系瞬間轉移到仙女座星系,這裡的「瞬間」可能只需幾分鐘甚至幾秒鐘,比光速快得多,如果人類能夠找到蟲洞,並且破解這種神秘通道裡面所隱藏的瞬間轉移速度的秘密,實現星際旅行不再是夢。

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  • 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。
  • 宇宙中,存在比光速更快的速度嗎?
    根據愛因斯坦的狹義相對論,其實我們知道,物質、信息、能量傳播的極限速度是光速,說白了,就是無論你選擇什麼樣子的參考系,你看到的光速都是3*10^8m/s,不可能比這再快。
  • 光速是宇宙中最快的速度嗎?其實它早已被打破,超光速早就出現了
    人類對於地球的認知和了解,正是在人類速度不斷獲得突破之後,才能夠快速提升。而人類對於宇宙的初步了解,也正是人類實現了更快的速度,突破了地球的束縛,走出地球才知道的。如果人類現在還無法走出地球,那我們對宇宙的認知也不會有太多,最多比古人了解得多一些。由此可見,人類文明想要不斷升級,一步步成為宇宙的高級文明,就離不開速度的不斷提升。那麼速度能夠無限提升下去嗎?
  • 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。如果膨脹速率為70 km/s/兆秒差距,那就意味著,平均來說,一個10兆秒差距以外的物體應該以700 km/s的速度進行擴張;一個200兆秒差距以外的物體以14000 km/s速度後退;一個5000兆秒差距以外的物體以350,000 km/s的速度遠離。這是否意味著所有事物都在以比光速更快的速度移動?
  • 光速是宇宙中最快的速度嗎?有四種速度比光速還要快
    根據愛因斯坦相對論,有質量的物體在宇宙中的速度只能無限接近光速而無法達到,更無法超越。如果物體的速度被限制在了光速以內,那人類能夠探索的星空就非常有限了,我們將永遠不可能探索銀河系,探索整個宇宙。如果是這樣的話,那人類發展太空科技還有什麼意義?那麼光速真的是宇宙中最快的速度嗎?
  • 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。
  • 真空中的「光速」是宇宙中最快速度嗎?什麼是「光速不變原理」?
    真空中的「光速」是宇宙中最快速度嗎?什麼是「光速不變原理」?要說「光速」,仿佛是這個宇宙給予我們生活的三維空間的一個可望而不可及的「天花板」。目前我們人類還無法讓任何的物體達到真空中的光速那樣的速度,也讓我們的許多科學實驗達到了瓶頸。
  • 愛因斯坦提出光速是物質運動最高速,那還有比光速更快的速度嗎?
    愛因斯坦相對論中的確把光速的大小確定為物體運動不可超越的速度。下面來詳細談談。一,光速不變原理光速不可超越指的是靜止質量不為0的物體運動速度,或者說是傳遞有效信息或能量的速度不能超越光速。這個結論不光來自於大量的實踐觀測,也來自於一個叫做「光速不變」的原理,這是狹義相對論的基本原理之一。
  • 光速是人類發現的最快速度!可在宇宙中它的速度卻如同龜速
    超越光速真的可以穿越時空嗎相信很多人都會對這個問題產生疑惑,也有很多人以為超越光速便可以穿越時空了,這裡我就和大家好好的解釋一下,超越光速是否真的可以穿越時空首先當年愛因斯坦說的超過光速便可以看到過去,這是真的 我也很贊同這個說法,但是超過光速是不可能穿越未來的,因為超越光速只是可以看到過去
  • 速度超過光速,時光真的會倒流嗎?
    根據愛因斯坦的相對論,宇宙中的最大速度為光傳播的速度,(C=30萬千米/秒),幾乎不會有物體的速度超過光速。但是畢竟人類對宇宙的認知還非常有限,宇宙中的許多事物科學家們都還無法解釋。當有一天,真的有物體的速度超過光的速度的時候,真的會像愛因斯坦預言的那樣看到過去的發生的景象嗎?
  • 科學家發現宇宙中存在比光速快幾百倍的速度,光速在這裡是龜速
    因此,人類一直把超越光速作為科學研究的終極目標。光速是指光波或電磁波在真空或介質中的傳播速度,真空中的光速是目前所發現的自然界物體運動的最大速度。如果人類能夠超越光速,那麼人類就可以實現動畫片中出現過的瞬間移動,只需要用2秒以內的時間就能夠從地球移動到月球,因為光速就相當於光在一秒內能夠繞著地球旋轉6圈以上。但是人類真的能夠做到超越光速嗎?
  • 世界上還有比光速更快的速度嗎?看後恍然大悟
    宇宙的膨脹速度就是超越光速的。。 從這個公式中由此我們可以得到,把一個擁有質量的物質加速到光速是不可能的,因為你把一物體加速的越快,這個物體的質量就會變大 ,物體的質量會隨著物體的運動速度變大。
  • 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。
  • 宇宙中最快的速度不是光速
    比袋鼠更快的就是兔子,兔子的速度能達到每小時72公裡,但也不是所有兔子都這麼快,速度最快的叫歐洲野兔。那麼比兔子要快的就是狗,這就是為什麼打獵的時候,獵人都會帶上獵狗了,獵狗的速度能達到75公裡每小時。 更快的呢就是「角馬」,最高能達到每小時80公裡,角馬又叫「牛羚」屬於大型羚羊,長得像馬一樣,頭上還長角。
  • 宇宙中最快的速度不是光速
    更快的呢就是「角馬」,最高能達到每小時80公裡,角馬又叫「牛羚」屬於大型羚羊,長得像馬一樣,頭上還長角。在動物世界中我們經常可以看到獵豹追跳羚的畫面,比這個跳羚跑得更快的就是它的天敵,也就是這個陸地上跑得最快的動物「獵豹」。
  • 醒醒吧,還認為宇宙中光速是最快速度?還有三種速度遠超光速
    光速是科學家們目前發現自然界物體最快速度,它被用來表示許多距離人類萬分遙遠的事物的最快能核實抵達,例如測量從地球到月球的距離,就需要行走384401公裡,而用光速行走,只需要2.5秒,可見,在浩瀚無際的宇宙之中,倘若人們掌握擁有光速的飛行器,前往任意星球、自由探索宇宙奧秘將不再是夢想。但你知道嗎?其實光速在某種程度上並不是最快的速度,還有其他三種速度要遠遠超過它的均速。
  • 醒醒吧,還認為宇宙中光速是最快速度?還有三種速度遠超光速!
    光速是科學家們目前發現自然界物體最快速度,它被用來表示許多距離人類萬分遙遠的事物的最快能核實抵達,例如測量從地球到月球的距離,就需要行走384401公裡,而用光速行走,只需要2.5秒,可見,在浩瀚無際的宇宙之中,倘若人們掌握擁有光速的飛行器,前往任意星球、自由探索宇宙奧秘將不再是夢想。但你知道嗎?其實光速在某種程度上並不是最快的速度,還有其他三種速度要遠遠超過它的均速。
  • 醒醒吧,還認為宇宙中光速是最快速度?還有三種速度遠超光速!
    光速是科學家們目前發現自然界物體最快速度,它被用來表示許多距離人類萬分遙遠的事物的最快能核實抵達,例如測量從地球到月球的距離,就需要行走384401公裡,而用光速行走,只需要2.5秒,可見,在浩瀚無際的宇宙之中,倘若人們掌握擁有光速的飛行器,前往任意星球、自由探索宇宙奧秘將不再是夢想。
  • 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。