光速到底有多快呢?宇宙中有没有可以超越光速的存在?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
1905年,爱因斯坦发表了狭义相对论,轰动了整个世界。

通过狭义相对论,爱因斯坦带领人类认识了另一个物理世界。他指出:时间和空间都是相对的,只有一种现象是恒定的,可以将时间和空间联系到一起,那就是光速。

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。

目前我们知道,光速是差不多每秒30万公里。

这是个什么概念呢?

要知道,地球的直径是12756公里,周长就是差不多40000公里。我们坐飞机出国动辄几个小时甚至十几个小时,而光速围绕整个地球转一圈,仅仅需要1/7秒。

地球到月球的距离,平均是38.4万公里。对于光来说,不过是1.225秒的事儿。

地球到太阳的距离,大约是1.5亿公里。按照光的速度,也仅仅需要8分20秒。

然而放眼到宇宙,光速似乎又有点不起眼。想要飞到距离太阳最近的恒星——比邻星,大约需要4.24年。

如果光想要跨越银河系的两端,至少需要100000年。

想要抵达仙女座大星系,光也要用掉250万年的时间才可以。

至于穿越整个宇宙,就更不要想了。

似乎光速也不足以统治整个宇宙,然而爱因斯坦的结论让我们更加绝望:宇宙中没有可以超过光速的物质。

那么,为何光速不可以被超越呢?

根据相对论的描述,一个移动的物体速度越大,质量也会越高。这个现象平时我们感受不到,因为速度实在太低。不过,当这个速度接近光速的时候,就变得非常明显了。

当一个物体开始加速的时候,它移动越来越快,质量越来越大。

根据牛顿的经典力学,质量越大,想要给它加速就要提供更大的力才可以。

因此,随着一个物体的加速,推动它的力就要越来越大,才能保证它的加速。

然而问题在于,这并不是单纯地堆积能量和力就可以的,因为在接近光速的时候,物体加速所需的力将呈几何级别剧增。

当这个物体无限接近光速的时候,它的质量也会变得无限大,也需要无限的能量才能够继续加速,这显然是不可能的。

而对于光来说,就不一样了。

光的本质,其实是光子。

光子是宇宙中非常特别的一种粒子,它具有波粒二象性,也就是说,它既有波的特点,也有粒子的特点。

另外,光子还有一个特性——它没有质量。

因此,即使光子无限接近光速,但无限大乘以0还是0,所以光子并不像实际的物体一样需要无限的能量才能加速,它本身就可以达到光速(至于光子的质量为何是0,那就比较深了,还要把上帝粒子扯进来,这里不做解释)。

目前科学家已经测定,光速299792458米/秒。注意,这个数字不是一个近似值,它后面不需要跟任何小数点。因为,在1983年的时候,科学家定义:1米的长度就是光在真空中于1/299792458秒内行进的距离。

这里我们也注意到,光在真空中的移动速度,才是最快的。当光子处于别的环境下时,移动速度会变慢。比如在我们生活中,由于有空气的作用,光速会略微降低。而如果是在玻璃中传导,光速只有真空中的2/3。

光速对于我们这个宇宙来说,有着至关重要的作用,对于我们了解宇宙的本质也非常关键。因此,科学家们还将持续对光和光子做细致的研究。就像我们前几天分享的一篇文章,光甚至可以帮助我们的航天器不携带任何能源就在宇宙空间穿越。

在未来,光还会让我们的生活更加奇妙,你期待吗?

  • 光速到底有多快呢?宇宙中有没有可以超越光速的存在?
    答: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。目前我们知道,光速是差不多每秒30万公里。这是个什么概念呢?要知道,地球的直径是12756公里,周长就是差不多40000公里。我们坐飞机出国动辄几个小时甚至十几个小时,而光速围绕整个地球转一圈,仅仅需要1/7秒。地球到月球的...
  • 光速有多快,我们能达到吗?
    答:根据爱因斯坦的观点,空间和时间是相对的,光速是连接它们的常数。现在我们都知道光速是恒定的。没有什么比光速快的了。但是,这种说法并不完全准确。真正的含义是,无论携带信息还是能量,都可以超过真空中的光速。真空中的光速为299792458 M /S。实际上,该值是人为定义的,没有任何错误。当光线穿过介质...
  • 光速到底有多快?宇宙之中还有比光速更快的速度吗?
    答:光速并不是最快的速度,宇宙膨胀的速度已经远远超过了它宇宙在普遍人的认为中都属于一种稳定永恒的状态,就连爱因斯坦也认为宇宙是稳定的。不过随着科技技术的快速发展,科学家哈勃证明了宇宙在膨胀。他的证明不但打破了以往人类对宇宙的普遍认识,而且还发现了另一种比光速还快的速度,那就是宇宙膨胀的速度...
  • 在宇宙中,光的速度有多快?是怎么进行计算的?
    答:引言:宇宙之中光速最快,每秒钟就跑近30万公里,围绕地球赤道可以奔跑七圈半,地月之间远达38万公里,光一秒多钟就能到达,太阳距离我们近1.5亿公里,阳光只需八分钟就能从太阳表面到达地球,那么如果以光速跑上一分钟、一小时、一天、一月、一年、一世纪,分别能跑多远呢?光的速度有多快光本身属于...
  • 目前已知光速最快,未来有没有可能发现快于光速的速度呢?
    答:我觉得会有,因为这个世界这么大,宇宙还有很多未解之谜我们还没知道。那么光速到底有多快,真空光速一个物理常量,全球公认的值是c=299792458m/s ,光是看数字我们看不出来有多快,我们地球的周长大约是40000公里,就是说光速一秒就可以绕着地球转3.5圈左右了。如果说我们现在从地球坐宇宙火箭去月球也...
  • 人类能否达到光速的1%?事实上,宇宙法则是没有任何东西能比的_百度知...
    答:光速很快。事实上,它是存在的最快的东西,宇宙法则是没有任何东西可以比光速更快。光以每秒 186,000 英里(每秒 300,000 公里)的速度传播,并且可以在一秒多的时间内从地球到达月球。眨眼之间,光线就可以从洛杉矶直射到纽约。虽然 1% 的东西听起来并不多,但有了光,这仍然非常快——接近每小时 ...
  • 为何光速只有30万公里每秒,是谁控制了它?刘慈欣的猜想令人兴奋_百度...
    答:在宇宙环境中,有一个非常独特的存在,一方面它是一种素质的代表,但另一方面它是一种空间的衡量标准,最为奇特的是,它甚至还会能够和时间挂钩,能够融合速度时间和空间三者为一体的存在,就是传说中的光速,这个人类一直想要实现的技术。 根据我们的常识,光速可以达到每秒30万公里,这种极限速度可以在地球和太阳之间往返只...
  • 现在宇宙中,光速还是最快吗? 有没有被证实的一些物质速度超过了...
    答:没有。2012年发现了上帝粒子,科学家以为它超过了光速,结果最后事实证明它并没有超过光速。2015年,美国NASA宣布开始曲速和虫洞研究,理论基础为量子力学等等,不过这会是个长期的研究过程,在我们有生之年应该不会有结果。
  • 光速有多快?
    答:科学家提出了快子的概念,并假设了一个由快子组成的宇宙——“快子宇宙”,快子宇宙和我们的宇宙完全不同,我们的宇宙有速度极限——光速,而快子宇宙中有速度底线——光速。在快子宇宙中速度的最小值是光速,最大速度可以无穷大。在我们的宇宙里,给予一个物体无限大的能量使其运动,它的速度也是无法...
  • 宇宙中有超过光速的速度存在吗?光的速度有多快?
    答:从这个表达式中我们可以看出,动能与质量存在一定的比例关系,品质越多动能也就越大。相反,物件的能量越多它品质也就越大,在其中也包含机械能。也就是说,假如一个物体若想达到光速,伴随着速率愈来愈接近光速,品质也将会越来越极大。例如当一艘宇宙飞船以90%的光速飞行,那么它这时的品质是宇宙飞船...