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宇宙中有没有比光速更快的速度?你知道哪些?
光速,速度,宇宙宇宙中有没有比光速更快的速度?你知道哪些?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
还有宇宙膨胀的速度也是超光速的,宇宙从大爆炸至今只有137亿年的寿命,可是可观测直经却有930亿光年,科学家估计完全直经有1600亿光年!简单算一下就知道宇宙从爆炸点算起,膨胀速度超过光速几倍了吧?
回答于 2019-09-11 08:43:50
爱因斯坦是家喻户晓的科学家,他给出了狭义和广义相对论。相对论打开了人类的认识视野,让人类见识到很多新奇的物理现象及规律,比如任何一个参考系中测量到的光速都是一样的;比如钟慢效应和尺缩效应;比如物体的运动速度不能达到光速。
其中的光速极限可能是被最多的人耳闻的,但是需要注意,相对论并不是不允许超光速,相对论中讲的不能达到光速指的是有静止质量的物体的速度不能达到光速,或者说能量、信息的传递速度不能达到光速。宇宙中有很多超光速的现象,但是迄今没有发现有一例超光速违反了相对论。
波的速度其实有两种,一种是相速度,另一种是群速度。常见的超光速往往是相速度超光速,它只是代表相位的速度,并不意味着物质或能量向前传输的速度超过了光速。可以举一个简单的例子类比一下,麦田里的麦浪在风的吹动下不断起伏,看起来就好像是麦子被推到了远方,其实麦子还是根扎在地里。
当正常色散的情况下,群速度就代表着信息的传输速度,此时群速度的极限就是光在真空中的速度c。然而有时候你能在正规的文献中检索到群速超光速的现象,比较有名的一次是华人学者王力军在实验室中让群速度达到了光速的310倍。王力军的实验被媒体报道后曾引起轰动,然而王力军本人给那些推翻相对论的人泼了一盆冷水,明确表示自己的实验并没有违法相对论。原因很简单,反常色散的情况下群速度已经失去了物理意义,不再表示信号的传递速度,这种情况下的超光速也并不违背相对论。
还有一个大家比较熟悉的超光速现象就是量子纠缠。两个处于纠缠态的粒子相距一段距离,对其中的一个粒子进行测量使其坍缩,在另一位置和它纠缠的粒子也会立即坍缩。从目前的理论上讲,这个速度是无限大,不需要时间间隔,潘建伟的团队曾测量过这个速度超过光速的1000倍。不过这个速度也不能传递信息或质量,相对论依然坚挺。
以上介绍的超光速可能会让你觉得离你比较遥远,其实你自己用简单的工具就可以制造一种超光速。拿着激光笔将激光投射到月球上,激光照在月球上会投射出一个光斑,然后你迅速转动激光笔,让激光在墙壁上投射出一个光斑。假设你转动激光笔花了0.1秒的时间,这时你就可以理解为光斑只用了0.1秒的时间就从38万千米之外的月球移动到身旁的墙上,这个速度也是超光速的。同样,这里的超光速并不是物质的传递速度超过了光速,这种超光速同样也不能传递信息。
回答于 2019-09-11 08:43:50
爱因斯坦的相对论认为,只有光速以内的信息传递才能得以实现,但是后来的科学家发现星系中存有比光速更快的星体红移现象,也就是说可能存在着比光速更快的物质,究竟有没有比光速更快的呢?一起来看!
回答于 2019-09-11 08:43:50
理论上来讲,光速是物质运动的极限速度,包括宏观世界的空间物质,还有微观世界的微观粒子,其运动速度的最大值都是接近或等同于光线传播速度。
至于“量子”的感应速度,大多认为应该比光速要快,而且认为可以无限超远距离感应,在清华大学一位教授的演讲上也对量子的感应问题提出了上述的观点,甚至发表了“神是否有存在的可能”这一看法,来源也是出于对“量子感应”的难以理解。
这里就暴露了一个令人难以理解的问题:量子可以无限超远距离感应,而且几乎没有时间的概念,也就是说,无论多远的距离,量子感应都会在同一时间响应。那样的话,我们是否可以提出一个问题,超远距离是多远?谁又能跑到那么远的距离来做这个量子感应测试呢?据了解,量子感应的实验都是在地球上和实验室里完成的噢!又怎么能断定在宇宙中的任何位置都能感应呢?
天体之间引力感应的速度据说也近似于光速,一个恒星比如太阳的引力范围可达1光年之远,那么是否可以考虑,量子的感应是否和引力感应有联系呢?至于那些没有任何依据的猜测应当不能作为认识的结果。
对于是否有超越光速的运动速度,现在还有一种说法,就是宇宙的“膨胀速度”。宇宙诞生于一个奇点的爆发,可推测并可以探测出宇宙的半径应该是130亿光年,而实际推测出的宇宙半径达930亿光年,而且还在继续向外膨胀,这样的话,只能推测,宇宙的膨胀速度要远远大于光线的传播速度了,否则,130亿光年和930亿光年,在相同的时间里无法画等号。
回答于 2019-09-11 08:43:50
首先,普通大众了解光速不可超越的概念,基本来源于爱因斯坦的狭义相对论。其中根据质能方程式E=mc²,对于光速不可超越可以描述为“具有静态质量的物体,其运动速度无法超越光速”。
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