宇宙中最快的光速,在什么情况可以超越?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
宇宙中的哪一些速度是可以超越光速的?

还认为宇宙中光速最快?醒醒吧,还有这几种速度远超光速

可以,随着科技的发展,当人们可以掌握光这种物质之后,可以加以利用,一定能超过光速的。

我们生活的宇宙中,有一些必须遵守的物理法则。爱因斯坦的相对论,规定了一个全新的法则——存在质量的物体,都无法到达光速。

然而宇宙的尺度过于浩瀚,即使人类可以到达光速,想到横穿银河系也需要10万年时间,因此人类想要真正探测宇宙,必须规避掉爱因斯坦的光速限制,找到超越光速进行太空旅行的方式。虫洞理论和翘曲驱动器,都是超越光速的一种方式,主要方法是通过改变空间,让目的地之间的距离缩短,类似“抄近路”。

而在实验室中,科学家也让粒子的速度超越了光速,并且发现了契伦科夫辐射现象。

光在真空环境中,才能达到最快速度?

光具有波粒二象性,光是电磁波,光的行为也像一个粒子,由于光的波粒二象性,光在真空中的传递速度最快,因为没有任何可以阻挡光的限制因素存在,但是当光穿过介质时,无论是穿过磁场还是物体,都会对光的速度产生阻力。

就像我们最熟悉的棱镜实验,白光在真空环境下,各种波长的光都以相同的速度前进,但是当白光进入穿过棱镜,棱镜就会根据波长的不同,对各种光进行不同程度的折射,进而出现各种颜色的光。波长较长的光(红光)频率较低,波长较短的光(蓝光)频率较高,光速也就是频率乘以波长。

然而在棱镜实验中,科学家注意到,红光的传播速度明显比蓝光更慢,蓝光在介质中具有更多能量。

介质可以让光出现减速作用,这让科学家找到了超越光速的方法。

宇宙中的大多数粒子都带有质量,按照相对论,这些粒子都无法到达光速,而宇宙中的无质量粒子,光速就是其本身的特征。为了证实相对论,科学家在粒子加速器中对单个粒子进行了加速,对粒子施加巨大的能量,让这些粒子在真空环境中快速运动。

然而无论科学家为粒子施加多少能量,粒子的速度永远都只能到达光速的99.999%,继续施加能量,也只能让这个数据后面的“9”更多,永远无法到达100%光速,更准确的说——永远无法在真空环境下到达光速。

如果粒子不在真空环境中加速,而是通过介质和光速对比,那么粒子的速度可以超越光速吗?

粒子在穿越介质时,可以超越光速?

当光穿过介质时,电磁场以及物体特性都会对光速产生影响,并且这些影响是立刻生效,光速会立刻改变传播速度,因此光的速度,很大程度取决于传播介质的特性。

但是粒子和光并不相同,当粒子穿越介质时,不会立刻发生动量变化,因为粒子本身的速度接近光速,携带有大量的能量,介质的影响力在短时间内可以忽略不计,就像我们拿着一块磁铁,很难对一辆飞速行驶的火车产生直接影响。想要改变粒子的运动状态,往往需要发生撞击等直接相互作用,才能产生明显改变。

光在进入介质的瞬间,就会发生减速,而粒子进入介质后,会以几乎相同的速度继续运动,在这个瞬间,粒子的速度可以超过光速,并且已经在实验室得到证实,并且粒子在介质中的速度超越光速时,会产生蓝色的荧光——契伦科夫辐射。

契伦科夫辐射最初被认为是巨大的能量激活了实验介质,进而产生的荧光反应,但科学家很快发现,这种蓝色的光并非荧光反应,而是一种全新的现象。

当粒子的移动速度非常快时,粒子往往会处于带电状态,粒子穿过介质时,直接和介质的粒子产生碰撞的可能性较低,但带电粒子会对介质的粒子产生影响——同极相斥、异极相吸。这些变化只在粒子穿过的时间里出现,当粒子穿过介质,这些粒子会重新回到基础状态,在这个过程中发生的跃迁现象,就是契伦科夫辐射产生的原因。

契伦科夫辐射是非常重要的物理现象。利用契伦科夫辐射,科学家可以制造一个巨大的介质,接收来自宇宙的高能粒子,从而检测在宇宙穿梭的各种粒子,并且判断粒子的能量和方向。为了避免介质本身的产生干扰,所有的介质都需要使用非常纯净的特殊液体,这些液体没有放射性,不会产生高能粒子,确保所有数据都在自宇宙粒子。


契伦科夫辐射证明了光速并非不可超越,该辐射是一种以短波为主的电磁辐射,在该现象发现之处,很多物理学家会直接用肉眼观察这种辐射,随着辐射安全培训的出现,这个过程已经被终止,物理学家可以利用科学仪器直接检测到契伦科夫辐射。

科学家在介质中超越光速,得到了契伦科夫辐射这一丰厚的回报,虽然该实验并非超越宇宙最快速度,但依旧是一次突出的科学成就。如果未来人类真的可以超越真空光速,那么人类科学将进入到全新的领域,那时候的人类,或许就可以掌握时间和空间,甚至到达更高维度的世界。

总结:

真空中的光速,是宇宙中已知的最快速度。超越光速的唯一方法,就是利用介质减慢光速,虽然是通过“作弊”的方式超越光速,但契伦科夫辐射的发现,让我们获得了更多关于宇宙粒子的信息,也证明了光速并非无法超越。

虫洞理论以及翘曲驱动器理论,虽然可以超越光速,但是两者目前都无法实现,虫洞理论需要巨大的引力折叠空间,创造出来的虫洞也很难维持稳定,是超越四维时空的理论产物,目前尚未发现人造或天然形成的虫洞;翘曲驱动器则是压缩空间,这需要巨大的“负能量”,而“负能量”也是理论产物。

或许虫洞和翘曲驱动器都可以在未来实现,但是迄今为止,契伦科夫辐射的出现,依旧是超越光速的唯一实践者。



光速在经典物理学中,是最快的速度,其运行较短的距离,可以认为不需要时间。但随着物理学的发展,人们发现,光速并不是最快的速度。
量子力学中,量子纠缠,几乎同时发生在宇宙中相距遥远的任意两个量子之间。可见量子传递信息的速度远远超过了光速。

当研究出速度更快的火箭装置的时候,可能就会超越最快的光速,陨石降落的速度也可能会超越光速。

在它停止不动的时候可以超越,人们对这个最快的光束进行了研究,对光速很感兴趣。

在黑洞的时候是可以超越的,黑洞的吸力可以将光也吸走,已经超越了光速。

  • 爱因斯坦是否说过光速是不可超越的?那么宇宙是否在超光速膨胀呢?
    答:其实,光速最大是有一个限定条件的,那就是针对的对象是物质或者信息。如果不是物质,比如空间——这里说的宇宙膨胀的速度,其实就是空间的膨胀速度——是可以超过光速的。不光可以超过光速一点点,还可以成百上万倍地超过光速!比如,在宇宙形成的最初阶段,被我们成为爆胀阶段,空间膨胀的速度是光速...
  • 光速明明是宇宙中最快的,为什么宇宙却可以以超光速膨胀?
    答:比方可以很好解释为什么夜晚天空是黑暗的。第二点简单来说就是但并非宇宙中存在的最快速度!也就是说我们目前发现的跑的最快的,就是光了,但是宇宙这么大也许有速度更快的,但是我们还没见到而已,甚至如果给人类足够的时间,我们也能创造出来超光速!这也就解释了光速并非存在的最快的速度这一问题。...
  • 宇宙最快的速度是光速,为什么宇宙可以超越光速的膨胀?
    答:从这一点上来说其实就可以证明宇宙的速度大于黑洞扩大的速度,黑洞吸收光速证明黑洞要比光速的速度还要快,所以从这个逻辑上来说。宇宙膨胀的速度要超过光速。社会在不断的发展,科技水平也在不断的进步。我们现在已经进入到了一个快速发展的时机,很多原来的理论都在不断被推翻。爱因斯坦提出的最快速度是...
  • 有超光速现象吗?
    答:超光速,超过太阳光速(约为3×10的8次方)的速度是有的,太阳光速并不是最快的速度,质量大于太阳的恒星发出的光速都比太阳光速度快。人们所说的光速(约为3×10的8次方)实际上是太阳光的速度,决定恒星的光速的因素是恒星的质量和其他一些特性,恒星的光速随着质量的增大速度越快,大质量恒星的光速...
  • 什么的传播速度是宇宙中最快的
    答:另外,人类文化和价值观念的传播速度也很快,这要归功于人类创造力和语言的发展。但是,社会学的传播速度与物理学和生物学相比还是有一定的局限性。总之,尽管在某些特定情况下超越光速的现象可能存在,但在当前的物理学理论下,光的传播速度仍然是宇宙中最快的。不过科学家们也在不断探索超越光速的可能性...
  • 飞碟是如何超光速飞行的?要超多少倍光速才能蹿出本宇宙空间?
    答:其次,飞船速度当然要大于72km/s,不然怎么也不会追上膨胀的宇宙边界,这是外星飞船到达宇宙边缘的最小速度。飞碟如何才能超光速飞行呢,先来看看目前人类已经实现或在理论中的加速方式。化学反应加速 比如我们的汽车、飞机、火箭都是以化学燃料的氧化反应来获得动力的。以最快的火箭为例,已经可以将火箭...
  • 为什么光速是宇宙最快速度,超越光速会怎样呢?
    答:3 很显然,在宇宙当中肯定会有比光速更快的速度。后来也有科学家提出了宇宙膨胀速度,量子纠缠速度等等,我们却无法证明,这一观点是正确的,如果在未来某一天,人类真正的超越了光速,那么现在世界将会变成什么样子呢?4 最为明显的就是现代经典物理学的崩塌,现在经典物理学的一切发展都是否定了光速可以...
  • 光速能被超越吗
    答:光速是目前已知的最大速度,光速不能被超越。因为爱因斯坦的质能方程E=mc^2.速度增大则能量增大,随之质量增大,等到接近光速时质量会趋向无穷大。质量越大就越难加速,质量无穷意味着没法再加速。物体的质量还跟它运动的速度有关,物体的质量将随着速度的增大而增大,当物体的速度接近光速时,它的质量将...
  • 在宇宙中光速是最快的吗!可以超光速吗!
    答:在可见宇宙里光速是最快的,按照相对论是不可能超光速,但是相对论只是说物质不能超光速,并没有限制空间不能超光速,在大爆炸初期,空间运动是超光速的,现在的宇宙还在加速膨胀,现在科学界认为有种未知的能量,这个就叫暗能量
  • 光速究竟有多快,达到光速真的可以超越时间吗?
    答:爱因斯坦通过狭义相对论,引导人类了解另一个物理世界,他指出时间和空间是相对的,只有一种现象是不变的,时间和空间可以联系在一起,即光速。同时爱因斯坦也告诉我们:光速是宇宙中最快的速度,没有什么可以超过光速。而目前我们知道光速几乎是每秒300,000公里。然而对于宇宙,光速似乎有点不起眼。想飞到...