超光速的存在真的不可能吗?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-05
超光速存在难道就真的不可能了吗???

超光速存在吗?

2000年7月,由于英国《自然》(Nature,2000,406:277)杂志发表了一篇关于“超光速”实验的论文,引起了人们对超光速倒底是否存在的讨论。其实对在介质中使光脉冲的群速度超过真空中光速c, 科学家们早有研究,而Nature中报道的这个实验就是实现了这种想法。但是这并非是人们想象的那种所谓违反因果律(或者相对论)的超光速,为了说明这个问题,让我们看一看由华人科学家王力军所做的这个实验。

光脉冲是由不同频率、振幅、相位的光波组成的波包,光脉冲的每个成分的速度称为相速度,波包峰的速度称为群速度。在真空中二者是相同的,但是在介质中如我们所知道的存在如下的群速度与介质。

折射率的关系:
vg = c / ng , ng = n + ω(dn/dω)

显然在一定的情况下(如反常色散很强的介质)可以出现负的群速度,此时,光脉冲在介质中传播比真空中花的时间短,其差ΔT = (L/v) - (L/c)达到绝对值足够大时就可以观察到“超光速”现象,即“光脉冲峰值进入介质以前,在另一边已经有脉冲峰出射了”(由王力军原文译)。

那么这种超光速是不是违背因果率呢?我们仔细考查王的实验就会发现,出射光脉冲虽然是在入射脉冲峰值进入介质之前出现的,但在这之前入射脉冲的前沿早已进入介质了(如图),因此出射脉冲可以看作是由入射脉冲前沿与介质相互作用产生 的。其实王的实验重要意义正在于实现了可观测的负群速度的这一现象,而不是像媒体炒作的那样发现了什么“超光速”,负的群速度在这里就不能理解为光的速度了,它也不是能量传输的速度。当然,这一实验本身就说明我们人类对光的认识又前进了一步。对这个实验的解释只凭折射率与群速度的关系这个公式是远远不够的,这其中包含了量子干涉的效应,涉及到对光的本质的认识,揭开蒙在“超光速实验”头上的面纱,仍然是科学家们奋斗的目标。

很多人在了解了这个实验后就会想到能否用这种“超光速”效应来传递信息,在王的实验中,“超光速”的脉冲不能携带有用的信息,因此也就无从谈起信息的超光速传递,同样能量的超光速传输也是不行的。

与超光速实验具有相同轰动效应的是另一种“超光速”现象:
quantum teleportation即量子超空间传输(或量子隐形传态),这个奇妙的现象因其与量子信息传递及量子计算机的实现有密切联系而引起人们的关注。所谓超空间,就是量子态的传输不是在我们通常的空间进行,因此就不会受光速极限的制约,瞬时地使量子态从甲地传输到乙地(实际上是甲地粒子的量子态信息被提取瞬时地在乙地粒子上再现),这种量子信息的传递是不需要时间的,是真正意义的超光速(也可理解为超距作用)。在量子超空间传输的过程中,遵循量子不可克隆定律,通过量子纠缠态使甲乙粒子发生关联,量子态的确定通过量子测量来进行,因此当甲粒子的量子态被探测后甲乙两粒子瞬时塌缩到各自的本征态,这时乙粒子的态就包含了甲粒子的信息。这种信息的传递是“超光速”的。

但是,如果一位观测者想要马上知道传送的信息是什么,这是不可能的,因为此时粒子乙仍处于量子叠加态,对它的测量不能得到完全的信息,我们必须知道对甲粒子采取了什么测量,所以不得不通过现实的信息传送方式(如电话,网络等)告诉乙地的测量者甲粒子此时的状态。最终,我们获得信息的速度还是不能超过光速!量子超空间传输的实验已在1997年实现了(见Nature,390,575.1997)。

以上两个超光速的方案目前还只处于理论探讨和实验阶段,离实用还有很远的距离,而且这两个问题都涉及到物理学的本质,实验现象及其解释都在争论之中。

光速并不是宇宙中最快的速度,超光速真的存在!

超光速是完全可能的,不过想利用超光速回到过去是不可能的。超过光速1倍也就能看到过去的1秒,要看到过去的1分钟,需要超过光速60倍。那看过去的1年呢?需要超过光速3亿多倍。

施的力可以是吸引力,所以速度无需超过受力物体的速度
所以有可能的

宇宙中速度最快的是什么?“超光速”是否真的存在?



  • 超光速的东西存在吗
    答:根据现有的物理理论,超光速旅行或信息的传递是不可能的。根据相对论,光速是宇宙中最快的速度,任何物体或信息的速度都不能超过光速。这是由爱因斯坦的质能方程E=mc²所揭示的,其中E是能量,m是质量,c是光速。因此,不存在超光速的物体或现象。然而,近年来,科学家们一直在探索新的物理理论,...
  • 超光速是否存在?
    答:但是随着近代物理的发展,中微子这种基本粒子被发现且被证明有质量,甚至在对撞试验中记录到了超光速的现象,最近的一次记录就在11年底,但是实验结果未被最终采用,官方称需要更多的实验加以证明。对于一个普通人来只能负责任的说,暂时还没有被论证的超光速现象存在,但是并不代表其不存在。
  • 超光速的存在真的不可能吗?
    答:以上各点都是只有我们达到超光速时,才能发现的。现在谈及似乎为时尚早,因为超光速能否实现目前还在讨论之中。其时,这一点是不需多虑的,即使是不超过光速,有部分实验还是可以完成的。仍以“时间旅行”为例。科学家们已经可以让激光脉冲通过铯气室,从而达到了光速的310倍的速度,相信这样的成绩会对超光速的继续研究...
  • 光是不是也可以被加速,超光速在未来能实现吗?
    答:目前来说,光速已经是人类已知的最快速度,尚未有明确的科学实验能够将光速进行二次加速,所以正因为如此超光速在理论上来说是不存在的,但在不久的将来可能确实存在超光速的现象,而且也能够进行二次突破,所以也是可以实现的,总体来说也要从以下几个方面出发思考问题。1,目前来说,人类已知的最快宇宙...
  • 宇宙存在超光速现象吗
    答:理论上是不存在超光速的现象,但实际上或许会有,那就会打破现有的物理理论体系。在量子力学里,有种叫做纠缠粒子,两个粒子是相互依存的,只要其中一个粒子改变状态,另外一个粒子也会随之改变。假设在相隔很远的地方有一对纠缠粒子,改变其纠缠粒子的状态,便可以实现传送——或许这并非是实际意义上的...
  • 光速有被超越的可能吗?
    答:有,人的意念速度可以超越光束!
  • 超光速的东西存在吗?
    答:我觉得存在,别人说超光速不存在因为相对论说的,我认为光速是一个非常快的速度,我们的科技还不能超光速,但不代表光速不能超越。为什么非要把光速和时间挂钩呢,光速仅仅是光速,和时间没有关系,超光速时空就要转变了吗,时空就要扭曲了吗?无稽之谈,超过音速,难道超越音速什么东西就会变了吗?光速...
  • 物理学中的超光速真的存在吗?超过光速会发生什么事?
    答:则可解释为一种高维度的现象。因此可以说,按上述物理学的理论来讲,超光速的世界是有可能存在的。于是问题就来了,既然物理学并未否定超光速,那在超光速的世界里,会发生什么事?想象一下,一个由“快子”组成的物体,以超光速从你眼前飞过,你会看到什么?因为我们的眼睛是通过感受物体...
  • 科学家的“超光速”猜想成立吗?宇宙中存在超光速吗?
    答:宇宙中并不存在超光速。超光速制约了三维宇宙里的整体规则,任何物体的运动速度,都以光速为上限。我们都知道,光速是迄今为止,人类在自然界里发现的最神奇的一种力量。自从上世纪伟大的物理学家爱因斯坦和他的狭义相对论走到了人们视野的时候;我们就第一次感受到了光速究竟是一种何等“无所不能&...
  • 爱因斯坦说不可能有物体超越光速,我这里有个小问题。
    答:你漏掉的关键点在于:你将挥手这个动作简化为瞬间作用。实际上:人的神经脉冲电流只有每秒钟100米左右。即便是你忽略神经传递命令的时间,那么手臂的运动细节是什么呢?手臂是由自然界同样的原子组成的,你的肌肉传递运动时,实际上是原子之间电磁力的传递,而电磁力的传递速度是多少呢?当然是光速啦,不是...