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
2020-07-24 趣味探索光，我們每天都有接觸到，沒有光子人類眼睛就看不到任何東西，如同瞎子一般，然而光卻是世界上最讓人難以理解的物質，不僅具有波粒二象性，而且光速還是一個不變常數，每秒299792.458公裡，無論你處在何種狀態中，所看到的光速不變。
早在1905年，天才物理學家愛因斯坦發現，在科學實驗中，無論對物體施加多大作用力，物體速度都不可能超過真空光速，比如在強大的強子對撞機中，粒子從未達到光速，只有接近過光速，所以真空光速是一切速度的極限。
後來，光速不變原理被科學界看成是宇宙定律，光速真的不可超過嗎？但在1960年，科學家在遙遠宇宙中發現了一類神秘天體，輻射出物質分離速度遠超光速，這讓首次發現這種現象科學家很是費解，不是說光速無法超越嗎？
這類天體的確很是神秘，它們看起來很像是一個恆星系，可體積卻沒有這麼大，但亮度卻可以是恆星數萬倍，是整個宇宙中最亮的一類天體，於是科學家將它稱為類星體，類星體是宇宙中最遙遠的一類天體，科學家發現大多數類星體都在1億光年外。
即便類星體很遙遠，但我們仍然可以用肉眼觀測到它，和距離只有幾萬光年遠的恆星一樣明亮，不得不說這是宇宙創造出最神秘的一類天體，截止到今天，科學家仍不能完全確定它的身份，是一團氣體雲包裹著黑洞，還是至今沒有下落的白洞，又或者是傳說中的暗物質？
類星體能量極其巨大，遠遠超過恆星，幾乎可以和黑洞相提並論，所以類星體無時不刻不在輻射出大量物質，可見光，伽馬射線，X射線，無線電波等，最遙遠類星體ULAS J1342+0928距離地球約131億公裡，其光度估計為太陽光度的4億億倍。
處女座中的3C 279是宇宙中距離我們較近的類星體之一，離地球只有5億光年，3C 279屬於光學烈性可變類星體，天文學家對3C 279的觀測從1971年開始，在觀測過程中發現3C 279內部有兩個快速分離電波源，多次測量結果顯示：電波源分離速度達到真空光速19倍。
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。
科學家心知肚明，因為光速是無法超越的，所以這種令人費解超光速肯定哪裡有一種物理現象還沒有得到解釋，在經過長時間研究後，科學家終於得出結論：這只是一種視覺上的超光速現象，而不是真正超光速，可以說是一種錯覺。
科學家使用光點和光源移動解釋了視覺上超光速現象，假設距離地面有三個距離地球都為120萬公裡的反射物，依次為反射物A，反射物B和反射物C，當一束雷射射向反射物A，反射物A上會出現亮點，當雷射源轉動時，反射物上亮點從反射物A來到反射物B，然後再來到反射物C上。
如果雷射源先向反射物A發出一束雷射射，然後只用0.5秒轉向反射物B，接著用0.5秒轉向反射物C，反射物A在4秒後顯示雷射光點，然後光線反射回來，我們需要8秒才看到反射物A光點，8.5秒後看到反射物B上光點，9秒後看到反射物C上光點。
如果反射物A與反射物B距離60萬公裡，反射物B與反射物C距離60萬公裡，那麼給人一種錯覺是，光點只用1秒時間從反射物A飛到了反射物C，要知道反射物A與反射物C距離為120萬公裡，相當於4倍超光速。如果源光源轉向速度更快一點，那麼光點移動速度更快。
實際上光點從反射物A來到反射物B，實際上是雷射源一批光子來到反射物A，接著另一批光子來到反射物B，而物理學中所指的光速應該是同一批光子從反射物A來到反射物B，打個簡單比方，一個人A跑1000米遠需要5分鐘，但是另一個人B投機取巧，跑了100米後躲了起來，而在900米遠處安排了一個同胞兄弟C，結果C在2分鐘後就抵達了終點，給人錯覺是B只用兩分鐘就跑完1000米。估計類星體電波源分離速度也是如此，那實際上是一種錯覺。有趣的科學探索內容請關注唯一微信公眾號：有趣探索
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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
但在1960年，科學家在遙遠宇宙中發現了一類神秘天體，輻射出物質分離速度遠超光速，這讓首次發現這種現象科學家很是費解，不是說光速無法超越嗎？ 這類天體的確很是神秘，它們看起來很像是一個恆星系，可體積卻沒有這麼大，但亮度卻可以是恆星數萬倍，是整個宇宙中最亮的一類天體，於是科學家將它稱為類星體，類星體是宇宙中最遙遠的一類天體，科學家發現大多數類星體都在1億光年外。 -
為什麼光速是30萬千米/秒,如何定義光速?
眾所周知，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。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。 -
宇宙中存在超「光速」現象嗎?
宇宙中確實存在超光速現象，關鍵在於大家對超光速現象的理解。●回答這個問題之前，先弄明白光速的概念。顧名思義，光速就是光的傳播速度。值得注意的是，光的傳播雖然不需要介質，但光在不同介質中的傳播速度並不同。 -
10倍光速！科學家發現26億光年外神秘天體，相對論將被改寫？
但在上世紀七十年代的一個發現，直接讓光速不可超越立即陷入岌岌可危的狀態，因為天文學家們發現了類星體中讓人傻眼的超光速現象！右圖，一個日冕儀被用來阻擋類星體的光源，因而更容易探測到周圍的宿主星系。經過仔細研究，他們發現這些發射光譜不過是氫光譜的巨大紅移造成，這表示該天體正在快速遠離，而根據紅移值計算，速度超過了4.7萬千米/秒，這個速度遠超當時已知星系！並且在發現的這些天體中的輻射的功率大到難以想像，達到了10^41W，是銀河系的數千倍！ -
如果光速變為1米/秒或者30萬億公裡/秒會怎樣?
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。 -
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。問題是，在地球上沒有，不等於說在茫茫宇宙中也不存在，比如現在大家都比較相信，宇宙仍然在不停膨脹，而且膨脹的速度遠超光速。我們可以想像一下，在基本粒子世界裡，會不會有超光速現象呢?物理知識告訴人們，高能粒子運動的速度是極快的，在高能加速器中，運動速度可以達到每秒20萬千米，甚至25萬千米，那麼其中會不會出現超光速的粒子呢? -
「光速不變」是什麼意思,是什麼限制了超光速現象?
大家應該在日常生活中應該都聽到過這樣一句話「光速在真空中是恆定的」，但是如果對愛因斯坦的相對論沒有了解的話，就會產生很多誤解。比如在回答問題時總能遇到以下幾種問法：把雷射燈對著天空，雷射的另一端的線速度不就超光速了？ -
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？ -
宇宙中有哪些比光速快的現象?
愛因斯坦相對論的認為：任何有質量物體的移動速度都不可能超過真空中的光速。這就是光速的不可超越性，它針對「有質量」物體的移動速度。但我們不甘心，為了研究超光速，又到底有沒有那種，不考慮「有質量」和「移動」，僅考慮兩個物體的之間的關係，比光更快的現象呢？ -
愛因斯坦說光速是宇宙中最快的,為何有人認為引力波超光速?
我們都知道光速是宇宙中最快的速度，在愛因斯坦的相對論中，愛因斯坦曾經多次提及不可能存在比光速還要快的物體，根據實驗，光的速度約為30萬公裡/秒，不過即使人類日後可以實現光速飛行，也沒有辦法真正的去往宇宙中任何一個地方。 -
光速是最快的嗎？科學家：在宇宙中，光速只能排第5，第1超乎想像
經過科學家們的研究發現，在宇宙中，的確有快於光速的現象存在，但它們並未違背基本的因果律，不會傳遞任何信息，也不會影響基本力的傳遞。接下來，讓我們一起來看看到底有哪些現象快於光速。暴脹理論說時間並不是從0開始的，而是從10的﹣41次方秒開始，這時的宇宙已經存在了，大小差不多就是地球到太陽的距離。此時的宇宙空間中並不存在任何物質粒子，只有真空能量，然後宇宙以指數級的方式膨脹，並於10的﹣36次方秒結束膨脹。最後，空間中的真空能量開始衰變到物質中，產生了目前我們所知以及未知的所有物質粒子和反粒子。 -
光速的9倍！科學家發現25億光年之外的神秘天體，打破了認知
難道在宇宙裡就沒有速度超過光速的物體嗎？在實驗中我們確實沒辦法讓基本粒子加速到光速，想找到真正意義上的超光速物體，我們還得把目光對準宇宙。1997年，科學家終於在宇宙中找到了超光速現象，它就是類星體的輻射源分離，打破了認知。先來給大家簡單介紹一下什麼是類星體，這類天體距離地球都有幾十億光年，有的類星體甚至在100億光年之外。這種神秘天體類似於恆星，光譜像星雲卻又不是星雲，對外發出的射電輻射強度又和星系相似，實在是不倫不類！它們所發出的能量比恆星大多了，有的大型類星體，發出來的能量是一個星系的能量總和。 -
光速的9倍!科學家發現25億光年之外的神秘天體,打破了認知
難道在宇宙裡就沒有速度超過光速的物體嗎？在實驗中我們確實沒辦法讓基本粒子加速到光速，想找到真正意義上的超光速物體，我們還得把目光對準宇宙。1997年，科學家終於在宇宙中找到了超光速現象，它就是類星體的輻射源分離，打破了認知。 -
還以為光速是最快的?科學家:這4種現象跟光速比,堪稱「瞬移」
1.宇宙誕生時空間暴脹速度以前認為宇宙開始於大爆炸，常常認為有一個奇點，時間有一個開端，並且是從0開始的。但是自從暴脹理論被提出以後，我們已經不這樣認為了。暴脹理論說時間並不是從0開始的，而是從10的﹣41次方秒開始，這時的宇宙已經存在了，大小差不多就是地球到太陽的距離。 -
為何光速是30萬公裡每秒?是什麼限制了光速?
大家都知道，光線是現在宇宙所有物質中，在真空中傳播速度最快的（排除量子糾纏和宇宙膨脹現象，因為它們都不能傳遞信息），這個速度值為299792458米每秒，為了便於記憶和計算的方便，人們通常將光速近似看作30萬公裡每秒。 -
1000倍超光速快嗎?但科學家仍感到沮喪,因飛越銀河系需100年
在現代物理學中，光是世界上速度最快一種神奇物質，在浩渺真空中，能以每秒299792458米速度前進，再也沒有誰比它更快了，光速也被科學界稱為是越級速度，一種無法超越的極限速度。 -
1000倍超光速快嗎？但科學家仍感到沮喪，因飛越銀河系需100年
那麼我們就來簡單計算一下，當人造飛船速度為1倍光速時，飛船速度每秒299792458米，約等於30萬公裡，為了方便就以30萬公裡來算，作為地球鄰居，火星是一顆離地球較近的巖石行星，每當火星衝日到來時，火星與地球距離縮短到約5500萬公裡，人造飛船需要3分零5秒，海王星是太陽系距地球最遠行星，與地球距離最近時約為43.5億公裡，人造飛船需要4小時3分。 -
網友問:光速大約是30萬公裡每秒,是設計出來的還是巧合?
光速是物理學常數，由我們所在時空的屬性決定；而長度單位「公裡」是人為設定的，光速數值在不同單位體系下有區別，但是光速本身不會變化。根據相對論的描述，光速是我們宇宙中物質運動的最快速度，而且光在真空中的傳播速度是不變的，數值大約為299792458 m/s（約30萬公裡每秒），這個數值是人類通過儀器直接或者間接測定的，有一定的精度誤差。 -
超光速現象為什麼都不攜帶信息?
宇宙暴漲是麻省理工學院阿倫·固斯（Alan Guth）提出，按照固斯理論，宇宙大爆炸之後的一瞬間，時空在不到10-34秒的時間裡迅速膨脹了1078倍。宇宙暴漲之後，是宇宙膨脹時期，天文學家們給出了有關宇宙膨脹速度迄今最為精確的測量值，使用美國宇航局斯皮策空間望遠鏡進行的最新測量顯示，宇宙的膨脹速度約為74公裡每秒。 -
如果速度超過光速會有什麼後果？
，由此推導出真空中的光速是宇宙中最快的速度，任何物體或者信息的傳播速度都不會超光速。那麼，如果速度超過光速會發生什麼？為什麼光速是宇宙速度上限？雖然光速理論上不可超越，但在現實中確實有各種「超光速」現象，切倫科夫輻射就是一個例子。切倫科夫輻射光的傳播速度與介質有關，在真空中最快，而在其他介質中會變慢。例如，光在水中的傳播速度會下降25%，為真空光速的75%。在這種情況下，就有可能出現超光速的情況。