一直以來,人們都將光速,定義為宇宙中最快的速度,并一直深信不疑,而根據(jù)愛因斯坦的相對論表示:目前任何有質(zhì)量的物體,都無法達(dá)到超越光速,只能無限接近光速。 因為質(zhì)量和能量是等效的,所以質(zhì)量只是能量的另一種表現(xiàn)形式而已,一般情況下一個物體所包含的能量分為兩種,一種是動能、一種是靜止能量(E=mcd^2)。 所以當(dāng)你給一個粒子加速時,隨著動能的增加,它的速度會無限接近光速,而這時粒子的能量也會變得無限大,所以才會出現(xiàn)人們常說的無限接近光速的物質(zhì)其質(zhì)量將會無限大。 目前在人類建造的大型強子對撞機中,我們已經(jīng)能夠?qū)⒘W蛹铀俚椒浅=咏馑?,和真空中的光速比起來僅僅只差0.000001%,極限速度為299,792,455米/秒,可以說非常接近光速。 看到這很多人可能會問了,為什么不再加一把勁,讓粒子的速度超越光速呢?其實接近光速很簡單,但是想要超越,卻十分困難,簡單來說就是我們的能量不夠。 想必大家對黑洞都有一定的了解吧,黑洞可以說是宇宙中的大胃王,看到什么吞噬什么,具有很強大的能量,但是黑洞創(chuàng)造的宇宙射線比我們創(chuàng)造的要強成千上萬倍,但是速度還是低于光速,極限速度為299,792,457.9999999999999992米/秒。 僅僅差了0.0000000000000008米/秒,這說明光速確實是物質(zhì)粒子的速度極限,無論你怎么折騰都無法超越,只能無限接近。 因為一旦超越光速,整個宇宙的因果律都會出現(xiàn)問題,例如一顆子彈的速度如果超越了光速,那么在你看到持槍人扣動扳機之前,子彈就已經(jīng)殺死了那個人,一旦這種情況出現(xiàn),那么宇宙也將會變得混亂不堪。 那么在宇宙中真的沒有任何速度可以超越光速了嗎? 目前光速的極限大約為299,792,458米/秒,根據(jù)目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的情況,人類還沒有能力制造出超越光速的任何事物或工具,但是這邊不代表浩瀚的宇宙中沒有。 因為這些超越光速的情況,不違背因果律,不會傳遞任何信息,當(dāng)然也不會影響基本力的傳遞,下面讓我們一起看看這四種超越光速的情況。 1、宇宙爆炸之初,空間暴漲、膨脹的速度 根據(jù)科學(xué)家們的猜測,宇宙爆炸之前是一個奇點,大小并不會比銀河系大太多,在這個空間內(nèi)不存在任何物質(zhì)粒子,只有真空能量,正是這種真空能量,導(dǎo)致宇宙大爆炸,使宇宙整體快速膨脹。 其中一些真空能量因為消耗過度,開始衰變成物質(zhì)中的粒子和反粒子,后來逐漸形成我們認(rèn)知以及未知的一切,而宇宙大爆炸并不是“砰”的一聲,而是快速膨脹那種狀態(tài)。 這個膨脹速度到底有多快呢?據(jù)了解宇宙誕生之初,一秒就有一光年的范圍,也就僅僅一年就能具備相當(dāng)于銀河系的范圍,而光速已經(jīng)被甩了好幾條街,根本無法追趕。 2、在136億光年以外,宇宙的膨脹速度依然超光速 宇宙的膨脹從開始之后就從未停止過,這也是為什么說宇宙可以無限大的原因,因為根本到不了宇宙的盡頭,目前宇宙的膨脹速度還在增加,大約每增加1百萬光年的距離,宇宙膨脹的速度就會增加20公里/秒 宇宙的膨脹可以比喻成吹氣球,也就是說氣球越大時,每吹下一口氣,氣球膨脹的直徑就越大,而按照宇宙這種膨脹速度來計算的話,大約在136億光年外的地方,都在以超越光速的速度遠(yuǎn)離地球。 3、量子傳輸速度 量子世界的糾纏甚至都讓愛因斯坦都頭疼不已,因為這個現(xiàn)象可以說是直接打擊到了愛因斯坦的世界觀。因為在量子世界中,兩個伴生相互耦合的粒子就處在一個不確定的糾纏態(tài),而量子之間的傳輸速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于光速,這直接打破了愛因斯坦的世界觀。 1964年,約翰·貝爾提出論文驗證了量子糾纏的真實性,顯然愛因斯坦錯了,但是他的相對論依然正確,因為以我們目前的科學(xué)技術(shù)根本無法利用這一方式來傳遞信息。 超越光速的速度一定還有,但是我們?nèi)祟悷o法發(fā)現(xiàn),畢竟我們現(xiàn)在連銀河系都走不出去,所以這一切都要等到未來科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定程度后,才能實現(xiàn)。 對于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,國家和家長都要做好準(zhǔn)備工作,從孩子小的時候培養(yǎng)其科學(xué)素質(zhì),以及對科學(xué)的熱愛,幫助孩子遇見科學(xué)、走進(jìn)科學(xué)、愛上科學(xué),從而投身都科學(xué)技術(shù)發(fā)展中,為我國也可以說為世界科技發(fā)展貢獻(xiàn)出綿薄之力。 |
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