宇宙急速 光速,每秒299792458m,愛因斯坦在狹義相對論中指出,光速和任何速度相加都只能得到光速,并且對于任何觀察者來說真空中的光速都是相同的,不論光源怎么移動,對于觀察者來說光速都是恒定的,不會發(fā)生任何的變化。 既然光速是宇宙最快的速度,那么速度超越光速后會發(fā)生什么事情,產(chǎn)生什么后果呢? 為什么要超光速? 讓物體移動的速度超越光速,一直以來都是科學(xué)家的夢想,現(xiàn)在人類的航天設(shè)備想要離開地球滿足“第二宇宙速度”11.2km/s就足夠了,以人類現(xiàn)在的科技水平讓飛船實(shí)現(xiàn)百分之一光速都做不到,就想著超越光速是不是想得太多了? 對于人類來說光速很快,但是每秒30萬公里這個速度放在宇宙尺度下,其實(shí)并不快。光是以光速沿著直線傳播的,一束太陽光從太陽表面抵達(dá)地球大約需要8分鐘,如果太陽突然從宇宙中消失,地球在8分鐘后才會陷入黑暗。 即使太陽消失,我們?nèi)匀荒茉谔炜罩锌吹教?,太陽雖然不在了,它輻射出來的光還在傳遞,從這個例子我們就可以看出來,光速并沒有我們想象的那么快。距離太陽系最近的恒星系是“比鄰星系”,距離地球大約4.22光年。 如果人類可以讓飛船以光速運(yùn)動,也需要整整4.2年才能抵達(dá)比鄰星系,往返一次考慮補(bǔ)給和休整,可能需要整整10年左右,人類的一生又有幾個10年呢?在實(shí)現(xiàn)光速運(yùn)動的情況下,前往距離地球最近的星系就需要這么久的時間,銀河系的直徑大約在20萬光年左右,如果沒有超光速技術(shù),人類可能永遠(yuǎn)無法探索完整個銀河系。 銀河系對于我們來說很大,但是在整個宇宙中,其實(shí)銀河系也很渺小,在“本星系群”中大約存在50個和銀河系類似的星系,更大的“室女座超星系團(tuán)”中存在100個和本星系群結(jié)構(gòu)類似的星系群,室女座超星系團(tuán)的范圍大約是1.1億光年,可觀測宇宙是900億光年,宇宙的浩瀚是人類無法想象的,想要探索宇宙全部的秘密,人類必須突破光速才行。 超光速會發(fā)生什么? 超光速會發(fā)生什么事情呢?首先我們要知道為什么不能達(dá)到光速,愛因斯坦認(rèn)為任何存在“靜止質(zhì)量”的物體都是無法達(dá)到光速的,因?yàn)檫@個物體在運(yùn)動的過程中,速度越接近光速,它的質(zhì)量就會變得越大,想要讓一個質(zhì)量無限大的物體達(dá)到光速所需的能量是“無限大”。 如果愛因斯坦是正確的,那么別說超光速了,未來的宇宙飛船只能無限接近光速,永遠(yuǎn)無法真正地實(shí)現(xiàn)光速,越接近光速攜帶的能量就越大,一艘亞光速飛行的宇宙飛船如果遇到一個障礙物,發(fā)生的巨大爆炸會造成難以想象的破壞,而一艘超光速飛船如果發(fā)生意外撞上了障礙物(這可能是難以避免的),造成的巨大爆炸可能會摧毀整個星系。 值得注意的是,超越光速后不會讓“時間倒流”,只會看到周圍的一切在倒退,這是因?yàn)槟愕乃俣瘸^了光,接收了之前光子攜帶的信息造成的錯覺 想要實(shí)現(xiàn)超光速運(yùn)動,不僅僅要考慮怎么樣實(shí)現(xiàn)超光速,還需要考慮超光速后的影響,現(xiàn)在最被期待的超光速理論是“曲率引擎”,這種引擎可以利用時空曲率讓飛船實(shí)現(xiàn)超光速,還不違背相對論中光速最快的限制。 其實(shí)在我們的宇宙中,存在“超光速”的現(xiàn)象,比如說宇宙膨脹的速度就超過了光速,在宇宙大爆炸之后,空間膨脹的速度就變得越來越快,科學(xué)家推測現(xiàn)在宇宙膨脹的速度已經(jīng)超光了光速,這代表兩個距離足夠遠(yuǎn)的星系,彼此之間相互遠(yuǎn)離的速度已經(jīng)超過了光速。 就像是我們在地球上看似是靜止的,其實(shí)地球每秒都在高速運(yùn)動,太陽系也在高速運(yùn)動,只是我們感受不到罷了。除了宇宙膨脹造成的超光速現(xiàn)象之外,“量子糾纏”后兩個粒子之間相互影響的速度也超過了光速,可能正是因?yàn)榱孔蛹m纏這個現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了另類的“超光速”,讓愛因斯坦對這個現(xiàn)象十分執(zhí)著,產(chǎn)生了愛因斯坦不認(rèn)同量子力學(xué)的謠言。 量子糾纏是現(xiàn)在唯一一種“超遠(yuǎn)距離作用”,科學(xué)家認(rèn)為量子糾纏的兩個粒子是“瞬間”作用,相互影響的速度是光速的很多倍甚至是上千倍,但是量子糾纏不會傳遞信息,所以沒有違背相對論,只是因?yàn)槿祟惉F(xiàn)在的理論還不夠完善,無法解釋這個現(xiàn)象罷了。 上面的這兩種“超光速現(xiàn)象”從嚴(yán)格意義上來說都不是真正的超光速,因?yàn)闆]有傳遞信息,也不是傳統(tǒng)意義上的物體運(yùn)動。所以并不違背我們的理論,從現(xiàn)有的物理定律來看,未來的宇宙飛船可能最多以“亞光速”飛行,永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)真正的超光速運(yùn)動。 隨著宇宙膨脹速度的增加,不能超越光速的人類文明,最終會被困在一定的范圍內(nèi),隨著資源的耗盡而滅亡…… |
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