地球上的朝气勃勃,都要得益于几十亿年以来太阳不竭地发光发烧,它把能量带到了地球之上,植物的光合感化把太阳能固化,从而地球上的能量金字塔就有了能量的供给,这也供养了地球上数百万个物种的保存与繁衍。在地球上光到处可见,它对于人类的出产糊口十分主要,但同时却又最轻易被人忽略。此刻我们知道光是一种电磁波,它在真空中的速度是30万公里每秒,可是在很早以前人类认为光是瞬时的没有速度。
这也跟我们日常生活中的一些现象比力近似,例如无论距离多远只要点亮灯光,光线貌似都可以刹时达到。从400多年前起头,伽利略率先对光速测量倡议了冲击,那个时辰已经有意识的认为光是有速度的,只不外速度很快罢了。
光速不成超越吗?
光可以说是宇宙中最常见却也最神秘的存在,爱因斯坦认为光速是不变的而且不成超越的,这就打破了我们常规的认知。一个物体的速度可以分为绝对速度和相对速度,这都要取决于参考系是什么。例如人在高速行驶的列车上走动,我们的速度相对于列车就是正常的行走速度,若是相对于地面那就是列车的速度加上行走速度,这经由过程伽利略变换可以很轻松的极端出来。
可是光速却分歧了,爱因斯坦认为光速不变,无论是静止的光源仍是高速活动的光源,它最终的速度都是光速,在这里就不克不及操纵伽利略变换速度叠加了。光速电磁波,按照麦克斯韦的方程组可以知道,震动的电场发生震动的磁场,震动的磁场发生震动的电场,就这样光的速度现实上是传递过程中的“反映速度”,跟光源的速度无关。
不仅如斯,爱因斯坦认为有静止质量的物体不克不及达到光速,因为按照质增道理,跟着物体活动速度的增添,它的质量也会不竭增添,当物体活动速度无限接近于光素,那么它的质量接近于无限大,底子没有充沛的能量让物体加快到光速。
现实上天然界中也存在超光速的案例:
01、宇宙膨胀速度超光速
按照今朝的本家儿流科学不雅点,宇宙降生于138.2亿年前的奇点大爆炸,到今天为止可不雅测宇宙直径大约是930亿光年,宇宙在加快膨胀而且膨胀速度超光速。
02、量子纠缠速度超光速
这是量子力学中比力诡异的一种现象而且真实存在,量子纠缠的速度远超光速,但并不成实现信息的传递。处在纠缠态的两个量子,当不雅测此中一个量子为左旋,别的一个天然就为右旋。而因为量子的不确定性道理,它的自旋状况是不雅测的那个刹时才确定的。
03、量子隧穿超光速
今朝已经有科学家量子隧穿的速度进行测量,科学家发现它们穿过障碍时几乎不用耗时候或者说是瞬时完当作的。
跨越光速会让时候倒流吗?
固然天然界中存在多个超光速的案例,但并不违反爱因斯坦对于光速的界说,他的精确描述应该是:有静止质量的物体达不到光速;信息传递速度不超光速,宇宙膨胀速度其实膨胀的是空间,并不是物体,而量子纠缠也无法传递信息。
而超光速让时候倒流这种谣言也是跟爱因斯坦的狭义相对论有关,爱因斯坦的横空出生避世彻底打破了牛顿经典力学的统治宿世界,或者说批改了经典物理学。狭义相对论认为时候和空间是一个整体而且是相对的,它们与物体的活动速度有关,按照狭义相对论的时候膨胀效应,物体活动速度越快时候的流逝速度越慢,当物体活动速度无限接近于光速,那么时候无限接近于静止。
可是爱因斯坦的时候膨胀效应到这里就竣事了,理论上来讲物体只能无限接近于光速,可是永远达不到光速,而有些人继续推导认为当物体达到光速时候静止,而跨越光速的时辰时候倒流,从这个角度来讲实现了穿越时空回到曩昔。但真实的环境并非如斯,有静止质量的物体是无法达到光速的。
可是爱因斯坦广义相对论预言的时空布局“虫洞”,给穿越时空留下了一丝的理论机遇,穿过虫洞就是穿越了时空,但到今朝为止科学家并没有在宇宙中发现虫洞存在的陈迹。
说在最后
宇宙对于人类来说过于广宽,今朝的环境我们甚至都无法彻底把握太阳系,是以仍是比力等候有一天可以实现“穿越时空”,但抛失落科幻的角度不谈,理论上我们只能等候虫洞的存在了,至于超光速来实现穿越时空是不实际的。
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