光速:為什麼我可以這麼快?是有原因的

2020-09-25 菜葉解惑

光是一種奇怪的物質,歷史上人們關於光是粒子還是波的爭論持續了幾百年。最先由牛頓提出光是粒子的學說,被人們奉為真理信仰了一百多年,但是後來託馬斯·楊做的雙縫幹涉實驗等於是直接給粒子說判了死刑。

之前在菜葉網上看過相關的資料,人們又認為光是一種波,但是奇怪的是人們又發現光傳播好像是不需要任何介質的,這與傳統的波的定義不符,人們又試圖捏造一種無法被觀測到的物質以太,以太作為光的介質充滿整個宇宙空間的任何地方。

後來麥可遜等人試圖驗證以太是否存在,以太沒發現,倒是發現了光速不變原理

電子釋放能量的過程可不是連續的。是一份一份進行的,每一份能量可以轉變成質量,變成物質,這種物種就是光子。

光子的速度直接就是光速,沒有從0開始漸變成光速的過渡過程。釋放能量,能量直接變成以光速運動的光子。

這很違背常識,但在微觀世界很正常。畢竟量子糾纏,量子疊加狀態都是量子力學違背常識的地方。

簡單來說,光子能夠始終保持光速運動,其原因在於光子沒有靜止質量。自光子產生那一刻起,它們就會以光速運動,沒有加速過程,也無需動力源。

狹義相對論表明,靜止質量不為零的物體不能以光速運動,只能無限趨於光速。這是因為一旦這些物體的速度無限趨於光速,它們的動能將會增加到無窮大,所以它們是無法進一步加速到光速。

需要說明的是,光在介質中的傳播速度比真空中慢,原因是光和介質中的粒子(尤其是電子)發生相互作用,使光傳播的光程長了,所以宏觀現象就是光的傳播速度變慢,但本質上光子的速度並未減慢。

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    光速和時間在某種意義上是同一個東西。光子一秒30萬公裡,如果只跑了15萬,那麼其實不是光子變慢了,而是時間相對地球時間快了一倍。如果測量到光速降低到0,那你的時間甚至相對地球時間開始倒流了,此時,你就是光速了。
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  • 光速這麼快,如果造出光速飛船人類可以飛出銀河系嗎
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    這時你可能會想,就差了3.6毫米每秒,這麼難麼?是能量不夠嗎?有沒有更高能量的粒子?有!人類目前造不出來,但宇宙可以,大家還記得黑洞旋轉的吸積盤的,磁場比人類創造的磁場強10億倍,噴射出來的宇宙射線(質子流)能量可以一路飆升到10^19 ev以上!  宇宙的極限速度,為什麼不能被超越?  這麼高的能量為什麼還是沒有超光速,下面就說說到宇宙的速度限制或者說能量限制了。當一個粒子的所攜帶的能量在5×10^19eV以上時,宇宙就開始幹預粒子,不讓其超過這個閾值。
  • 為什麼光速會這麼慢?
    光速 明明 是宇宙中最快的,怎麼會說它慢呢?真空中的光速達299,792,458米/秒,宇宙中沒有任何具有靜止質量的物體速度比它更快,我們這個宇宙的基礎就建立在這個速度之上,假如有什麼東西超過這個極限,宇宙可能就會轟然坍縮或者分崩離析。但沒有人會滿足於這個速度,科學家們已經證明,只要超過這個速度,我們就可以通過時間旅行回到過去,做我們夢寐以求想做的事。
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    光速這麼快,為什麼光撞在身上人卻毫無感覺?它會穿過身體?光速是目前已知的宇宙中最快的速度,我們每天都會接觸到光,太陽光,燈光等等,我們都知道速度越大,動量越大,那麼為什麼光速這麼快但是光打到人身上毫無感覺呢?
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    光速這麼快,它是如何被人類測出來的?眾所周知,光在真空中的傳播速度是299,792,458米/秒(約等於3×10^8m/s),但你知道這個速度是怎麼測量出來的嗎?最開始,包括亞里斯多德在內的科學家們認為光速是無限大的,直到丹麥的天文學家羅默發現了光是以有限的速度傳播,光速的測量才有了真正意義的開始。在太陽系中,行星都是圍繞太陽運動的,木星有一些衛星,例如木衛一,它就是環繞木星運動的。
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  • 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
    烏龜比樹懶稍微快點,每小時能達到2.7公裡,甲魚會比烏龜快一些,烏龜跑得比較慢的原因就是腿太短,然後殼又太重。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。
  • 「快子」是什麼?人類為何無法「突破」光速?
    「快子」是什麼?人類為何無法「突破」光速?從微觀的角度來看,宇宙萬物都是由最基本的粒子構成的。而在科學家的「想像」當中,卻有一種現實中並不存在的粒子「快子」。「快子」又被稱為「超光速粒子」,顧名思義,就是快子的速度能夠超越光速,但是這種「快子」在現實當中卻是「不可能」存在的。為什麼「快子」不可能存在?人類為什麼始終無法突破光速?今天小編和大家簡單地討論一下這個問題。首先是「快子」為什麼「不可能」存在的問題。我們知道愛因斯坦提出的相對論當中,最著名的就是「質能方程」了,也就是「E=mc^2」這個經典的公式。
  • 還認為光速最快?科學家發現兩種速度,比光速快上萬倍
    每天都有分享。完全是免費訂閱,請放心關注光可以在真空中傳播,也可以在介質中傳播,其傳播速度就叫做光速。自然界中,目前已知的物體運動的最大速度當屬真空中的光速,約每秒30萬公裡。這一點在世界著名科學家愛因斯坦驗證出來的「光速極限」理論中也有所體現,而且該理論從20世紀初到現在一直未被推翻。期間,科學界也一直在努力地探索比光速更快的速度,只是沒有取得任何的突破而已。
  • 光速是宇宙中最快的速度?快醒醒,這3個速度就碾壓了光速!
    文/行走天涯 光速是宇宙中最快的速度?快醒醒,這3個速度就碾壓了光速! 光速一直被無數人認為是宇宙中最快的速度,原因也非常的簡單。
  • 為什麼光速無法被超越?根本原因是光速不變原理哦!
    光速無法被超越的根本原因是光速不變原理,而至於為什麼光速會有不變性,目前還不清楚。麥克斯韋先是從電磁場方程組中推導出光速不隨參照系的變化而變化,此後麥可遜和莫雷所做的光幹涉實驗證實了這一現象,再後來愛因斯坦把這種現象總結為光速不變原理,並由此創立狹義相對論,最後推導出任何東西都無法超光速。但遺憾的是,我們現在還不知道光速不變原理背後隱藏著什麼深刻的原因。
  • 光速這麼快,是如何被人類測出來的?
    直到1676年,奧勒·羅默首次對光速進行測定,才有了光速有限的結論。,他得到的結論是:就算光速是有限的,它也肯定快得不可思議。,我們可以直接計算出光速的大小。根據空腔的長度可以求出共振腔的波長,再把共振腔的波長換算成光在真空中的波長,就可以計算出光速。
  • 光速為何是30萬公裡每秒?到底是什麼限制了光速?
    因為無論光速是30萬還是35萬,都還是可以繼續問,為啥不是40萬公裡云云。此外,還有一個注意事項,公裡有多長也只是一個人為規定,如果換一種規定,光速的數字可能更大也可能更小,比如在歐美國家常用的英制單位,英裡。1英裡=1.6公裡左右,如果用英裡來表示光速那就連30萬都沒有了,大概只有 186,282英裡/秒。所以,核心問題不是光速有多快,而是為什麼它不是無限快?