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光速是宇宙的速度极限吗?与这几栽速度相比,光速简直是慢如蜗牛

点击量:167   时间:2021-04-16 14:27

光速是宇宙的速度极限吗?对于这个题目,置信不少人都会给出一定的答案,由于在相对论里,光速就是物体行动速度的极限。然而这栽理解是单方的,其实相对论是云云讲的:1、任何具有静止质量的物体的行动速度都不克达到或超过光在真空中的传播速度(c);2、任何新闻或能量的传递速度都不克超过光在真空中的传播速度。

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在相对论的框架里,只要不忤逆上述设定,超光速表象是能够存在的。比如说当光在水中传播时,其速度只有真空中光速的75%,在这栽情况下,吾们只必要将在水中行动的物体添速到0.75c以上,就能够在水中的超越光速。

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上图为核逆答堆中展现的“切连科夫辐射”,图中的蓝色辉光其实是一些电子在核裂变过程中获得到有余的能量,以至于它们的行动速度超过了光在慢化剂中速度,进而产生的一栽“光爆”表象(原理相通于音爆)。

自然了,这栽超光速其实是先将光的速度大幅降矮,然后再往超过它,这难免有一点“作弊”的疑心,那么有异国什么速度能够直接超过真空中的光速呢?答案是一定的,实际上,光速并非宇宙的速度极限,与以下这几栽速度相比,光速简直是慢如蜗牛。

宇宙膨大速度

按照天文学家的不益看测,宇宙处于一栽添速膨大的状态,详细外现为,宇宙中的两个点之间的距离每增补326万光年,其由于宇宙膨大而造成的相互远隔的速度就会增补大约68千米/秒。

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仔细,这个速度是能够叠添的,有趣就是说,倘若在距离吾们326万光年有一个星系,那么这个星系就会由于宇宙膨大而以大约每秒68千米的速度远隔吾们,距离吾们652万光年的星系,会以大约每秒136千米的速度远隔吾们,而那些更远的星系,则会以更快的速度远隔吾们而往。

据此吾们不难计算出,距离吾们大约144亿光年的星系,其远隔吾们的速度就已经达到了光速,距离吾们288亿光年的星系,则会以2倍光速远隔吾们而往,而倘若宇宙空间有余大,那么这栽速度就会随着距离的增补而叠添到吾们根本无法想象的水平。

宇宙诞生

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关于宇宙的诞生,科学界的主流不益看点是“大爆炸宇宙论”,但该理论却面临着一些难以注释的谜团,于是在1980年的时候,科学家挑出了“暴涨宇宙论”来对“大爆炸宇宙论”添以完善,时至今日,该理论已得到大无数科学家的认同。

欧宝品牌 255, 255);">按照“暴涨宇宙论”的描述,在宇宙诞生后的10^-35秒至10^-33秒之间,宇宙曾经经历过一次“暴涨期”,在这极为短暂的一转瞬,其尺寸急剧增补了10^26倍,在此之后,宇宙不息膨大,只不过速度放慢了许众。

这个“暴涨”的速度到底有众快呢?云云说吧,倘若宇宙中某一区域的尺寸在“暴涨”前为1毫米,那么在“暴涨”之后,该区域的尺寸就达到了10^23米,换算下来就是大约1057万光年。相比之下,光速在这极为短暂的一转瞬,却连一个质子的半径都跑不完。

量子纠缠

未被不益看测的量子都是处于一栽“叠添态”,例如一个粒子的自旋正本能够清晰地分为上旋和下旋,但当它处于“叠添态”时,其自旋就变成了“既是上旋又是下旋”云云一栽暧昧的状态,而在其被不益看测时,这栽“叠添态”就会转瞬坍塌,粒子的自旋也就确定了。

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在量子力学中,当两个处于“叠添态”的粒子在经过彼此作用之后,就会形成一栽稀奇的“纠缠态”,科学家发现,处于“纠缠态”的两个粒子,彼此之间存在着一栽奥秘的有关,只要测量了其中一个的状态,那么另一个粒子的“叠添态”就会转瞬坍塌,其状态也就确定下来。

比如说当一个粒子的自旋确定为上旋,那么另一个粒子的自旋立刻就会确定为下旋。

更微妙的是,这栽有关是忽略距离的,从理论上来讲,即使两个处于“纠缠态”的粒子相距上百亿光年,只要其中一个的状态被确定,另一个也会转瞬“感答”到其“友人”的转折,并立刻展现响答的转折。

幼结

能够望到,与这几栽速度相比,光速简直是慢如蜗牛。必要表明的是,由于宇宙的“暴涨”以及膨大都是空间自己的转折,而量子纠缠则不克用于传递新闻,于是它们都异国忤逆相对论。

(注:处于“纠缠态”的两个粒子一旦被测量,它们之间的有关就马上断开,而“叠添态”又是不确定状态,因此量子纠缠不克用于传递新闻)

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宇宙大得令人不走思议,就算人类能够以无限挨近光速的速度飞走,也无法洞悉宇宙的稀奇。幸运的是,光速并非宇宙的速度极限,因此吾们十足能够想象,在迢遥的异日,也许人类能够经由过程某栽手段来脱离光速的桎梏。

益了,今天吾们就先讲到这边,迎接行家关注吾们,吾们下次重逢。