為什麼光速最快?一旦超光速,世界會怎樣

2020-11-22 騰訊網

根據愛因斯坦的狹義相對論，我們知道，光速是宇宙之中最快的速度。但是對天體物理學有興趣的朋友可能會發現，宇宙之中的有些現象卻是與光速最快的論調相悖。

比如，我們的宇宙如果真的是由大爆炸而來，那麼通過觀測我們已經知道，宇宙的壽命大概是140億光年。但是如果觀測宇宙的直徑的話，現在人類能夠觀測到的最遠的距離差不多有960億光年。

這就意味著宇宙的膨脹速度是超過光速。難道是愛因斯坦錯了？

當然不是，其實愛因斯坦的狹義相對論中所提到的光速最快，是指的物質運動速度的極限，非物質世界的速度並不受光速的限制。

有人可能會說了，宇宙大爆炸之後，宇宙迅速膨脹，天體與天體之間，星系與星系之間的距離不斷擴大，難道天體和星系都不是物質嗎？

天體和星系都是物質沒錯，但是宇宙膨脹的是空間。

換句話說，宇宙的膨脹並不天體和星系在做超光速的運動，而是空間在以遠超光速的速度在膨脹。而空間這個東西並不是物質，並不適合嵌套到物質世界的物理規律當中去理解。

其實，在宇宙之中，超光速現象不僅僅只有空間膨脹這一種情況，更典型的一個是量子糾纏。

我們知道，相互糾纏的兩個量子，無論我們把它們分隔多遠，又或者放到完全不同的環境之中，他們之間都會發生極其精準而同步的關聯現象。

比如，一個零自轉的粒子衰變成兩個相反方向自轉的粒子，你去測量其中一個粒子，如果它是上旋，另一個一定是下旋。如果你對其中一個進行幹預，則另一個也會同時對幹預做出相同的反饋。

科學界甚至還專門為量子糾纏的反應速度做了大量的實驗，時間的結果表明，其時間間隔幾乎就是瞬間完成，即便是時間的下限，其反應速度也是光速的1萬倍。需要說明的是，這樣的實驗結果是受限於我們現在測量時間的精度。如果精度再高几個水平，恐怕得出「同時完成」的結論也並不是不可能的。

既然宇宙之中，光速並不是極限，那麼人類要實現星際旅行，深入宇宙的深入一探究竟，恐怕僅僅將目光鎖定在超光速的飛行器上是不太可行的了，那麼嘗試一下從不受光速限制的非物質領域去深挖，或許可以柳暗花明、豁然開朗吧！

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  • 愛因斯坦說光速最快,若有人在光速飛船中跑步,他是否超越了光速
    筆者-小文光速是宇宙中的最快速度，為每秒30萬千米，而光速也是被認為是最為渴望達到的速度，因為一旦達到光速，人類不僅可以縮短飛行所用的時間，而且還有機會星際旅行。而根據愛因斯坦提出的相對論，一個物體一旦達到光速，它的時間就會變慢，就外界看來，這樣物體的時間就如同靜止了一般，這就意味著人類有可能實現穿越，回到過去或者未來。雖然，人類距離光速飛行還有很長遠的一段路要走，但科學家發現，除了光速本身以外，還有一種名為時空曲率引擎的物質將在未來取代光速。
  • 光速為什麼如此重要?
    「在某些點某些非常大的距離上，膨脹速度會超過光速，這是空間膨脹的自然結果」Sutter寫到。他繼續解釋道，儘管狹義相對論給出了絕對的速度極限，但廣義相對論在更大的尺度上允許超光速的存在。處於宇宙遠端的星系？那是廣義相對論支配的範疇，廣義相對論會說：我不關心這些，星系想跑多快就跑多快，只要它離得夠遠！
  • 光速是宇宙中最快的?目前已有3種超光速存在,究竟哪個更對?
    誰說真空中光速最快？目前，大部分人都認為宇宙中最快的速度是光速，但這種說法是誰說的呢？相信很多人都會說是愛因斯坦。但實際上，愛因斯坦只是在他的著作《相對論》中提到了2個關於光速的說法而已，如下：第一：一切有靜止質量的物體所能達到的速度極限不能超光速；第二：宇宙中信息的傳遞速度不能超光速，但可以等於光速。
  • 超光速其實一點也不可怕,就是比光速快了幾十倍
    受到這種輿論的影響，公眾聽到「超光速」，心理上畏懼；聽到「蟲洞」和「穿越」卻感到好奇。其實，「蟲洞」和「穿越」遠遠要比「超光速」更不切合實際。 在實驗中，物理學家已經發現了許多超光速現象…在物理學界，超光速的研討長期被看成是「雞鳴狗盜」，經常是簡略地被否定、或者是藐視地貶斥。受到這種輿論的影響，大眾聽到「超光速」，心理上懼怕；聽到「蟲洞」和「穿越」卻覺得好奇。
  • 為什麼光速是宇宙最快速度?超光速會有什麼後果?
    光速非常快，以至於人類曾經認為光速快到無限。但通過木衛一星蝕的天文現象，人類首次確認光速是有限的。此後，隨著實驗精度的不斷提高，人類測出的光速也變得越來越精確，大小將近每秒30萬公裡。最終，人類乾脆把光速定義為299792458米/秒。
  • 超光速能實現?只要運動速度比光速快,人類就可以實現時間逆流?
    只要運動速度比光速快，就可以實現時光倒流回到過去。但愛因斯坦卻曾經說過，人類是無法超過光速，他提出了質能方程式E=mc，E表示能量，m代表質量，而c則表示光速。說質量是隨著速度變化而變化的，我們看到下圖這個方程式，它的分母是有個根號下1-V/C。
  • 一根銅針以光速撞擊地球,地球會被毀滅嗎?達到超光速又會怎樣
    愛因斯坦在提出相對論的同時，也提出了光速極限理論，他認為在宇宙中，光速就是最快的速度，沒有其他事物的速度能超過它。宏觀世界裡，光速極限理論是正確的，不過科學家在微觀世界裡發現了有些粒子的運動速度，超過了光速，光速對它們來說不是不能超越的。
  • 還有比光速更快的超光速存在嗎?
    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。
  • 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
    之前科學家們一直認為宇宙的極限速度是光速，不過近期，科學家們通過研究發現宇宙中還存在著比光速更快的速度，相對於它們而言，光速就如同是一隻緩慢行走的烏龜。那麼比光速還快的速度是什麼呢？目前科學家們探測到宇宙的整個直徑在950億光年左右，假設人類已經能達到光速了，並且以光速的速度向宇宙的邊界前進，人類在他們有限的生命中還是無法達到宇宙的邊界。況且在宇宙直徑為150億光年的範圍外，宇宙正在以比光速還快的速度持續膨脹著，也就是說人類向宇宙邊界前進的速度都趕不上宇宙變大的速度。
  • 中微子超光速現象一旦證實,將推翻愛因斯坦的相對論
    光速約每秒30萬公裡，愛因斯坦的相對論認為沒有任何物體的速度能夠超過光速，這成為現代物理學的重要基礎。如果真的證實這種超光速現象，其意義十分重大，整個物理學理論體系或許會因之重建。實驗裡的中微子要比光子快60納秒（1納秒等於十億分之一秒），對於這樣一個結果，歐洲核子研究中心理論物理學家約翰·埃利斯評價：「如果這一結果是事實，那的確非同凡響」。
  • 這些速度都比光速快!但為什麼不違背相對論?
    學過物理學的同學們，心中都有一種默認的「真理」：那就是宇宙的速度極限是光速，沒有任何速度可以超光速！前有麥克斯韋的方程組暗示著光速不變，中間有邁克耳遜莫雷實驗給予的實驗支持，最後有愛因斯坦的狹義相對論提供的理論驗證。可以說，在現代人的心中光速不變是亙古規律，光速極限也是永恆概念！
  • 光速地位被撼動,比光速快百倍的物質已經被科學家找到
    宇宙中最快的速度是什麼？
  • 根據相對論,光速是信息傳遞的最快速度,但這些速度比光速還快!
    在這個理論中，可以推導得到光速就是物質、信息、物質傳遞的極限速度。那為什麼會這樣呢?我們其實可以通過相對論來計算得到，物體運動時的動能情況，就會得到下面的方程。其中m0是指物體的靜止質量，c是光速，v則是物體的運動速度。
  • 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。
  • 光速為什麼無法被超越？
    其中關於不能超光速準確的描述如下：有靜止質量的物體永遠達不到光速，理論上只能無限接近於光速，光子由於沒有靜止質量可以為光速；例如現代的各種通信極限就是光速。我們知道光速約為30萬公裡每秒，為什麼我們無法超越這個速度呢，光速真的無法被超越嗎？
  • 真假超光速
    目前的物理學告訴我們，宇宙中不存在超光速運動的物質。但是一些所謂的超光速現象挑戰了物理學原理。這些現象中，哪些是真正的超光速？哪些是虛假的超光速？也許宇宙中真的有超光速的物質等待著我們去發現。為什麼？亞光速飛船目前還沒研製出來，但科學家在實驗中遇到過類似的情況。例如一個放射性粒子的壽命很短，大約0.1毫秒。