爱因斯坦以光速不变原理为基础之一创立了狭义相对论,由此推导出真空中的光速是宇宙中最快的速度,任何物体或者信息的传播速度都不会超光速。那么,如果速度超过光速会发生什么?为什么光速是宇宙速度上限?
虽然光速理论上不可超越,但在现实中确实有各种“超光速”现象,切伦科夫辐射就是一个例子。
切伦科夫辐射
光的传播速度与介质有关,在真空中最快,而在其他介质中会变慢。例如,光在水中的传播速度会下降25%,为真空光速的75%。在这种情况下,就有可能出现超光速的情况。
当核电站启动时,会在水中释放出速度超过水中光速的带电粒子。这些带电粒子的超光速运动会辐射出一系列短波电磁辐射,其中还有少部分蓝色可见光可以被我们观测到,这就是切伦科夫辐射。
宇宙空间膨胀
除了切伦科夫辐射之外,超光速的现象还包括宇宙膨胀引发星系超光速运动。宇宙膨胀导致空间中的星系被互相分离开来,每相隔1亿光年的距离,星系之间互相远离的速度就会增加2150公里/秒。
因此,距离我们10亿光年的星系会以21500公里/秒的速度在远离银河系。而距离我们140亿光年的星系远离银河系的速度达到30万公里/秒,速度已超光速(真空光速精确值不到30万公里/秒)。如果星系的距离达到465亿光年,其退行速度可以达到3.3倍光速。
量子纠缠效应
爱因斯坦曾经对于量子力学的哥本哈根诠释很不满,其中一个理由是量子纠缠效应远超光速。
根据量子纠缠效应,两个互相纠缠的粒子无论被分隔到多远的地方,哪怕是100亿光年外的地方,只要测量其中一个粒子的物理性质,另一个粒子的物理性质就会瞬间随之发生相应变化,例如,一个粒子经过测量之后,其自旋状态坍缩为上旋,那么,另一个纠缠粒子必然会坍缩成下旋。爱因斯坦将这种效应称之为鬼魅般的超距作用,其作用速度远超光速,可以说是无限快。
尽管上述三种情况都有出现超光速现象,但这与狭义相对论并不矛盾。光子在介质中的传播速度变慢,并非是光速真的下降了,而是因为光子与介质中的带电粒子相互作用,这会让光子的传播出现延迟,从而导致光的相速度降低,使得带电粒子可以出现超光速现象。
星系的超光速退行是由于空间超光速膨胀所致,空间不是任何物体或者信息,其膨胀速度不会受限于狭义相对论。同样地,量子纠缠效应也没有打破狭义相对论,因为这种超光速现象并没有传递任何信息。
根据狭义相对论,亚光速运动会带来时间膨胀效应,速度越接近光速,时间流逝速率越趋于零。有些人据此猜测,一旦物体的速度超过光速,时间将会逆向流逝,出现时间倒流的现象。
但事实上,狭义相对论禁止任何有质量的物体以超光速运动。因为静质量不为零的物体加速到光速需要无穷多的能量,它们甚至都无法达到光速。因此,我们无从推断出真正意义上的超光速现象。
当速度超越光速会发生什么
3. 如果物体能够超越光速,它可能会爆炸,从而产生一个全新的宇宙。在这样的宇宙中,现有的物理和化学法则将不再适用,一切可能都会重新开始。4. 然而,实际上物体达到或超过光速的可能性极小。
速度超过光速会怎么样?
1、如果速度超越光速,理论上来说会追上与我们同方向之前发出的光(信息),就会发生时光倒流,我们就能看到几十甚至几百亿年前宇宙的景象。如果速度超越光速会怎么样?会发生什么?首先,我们看到的景象是通过光速传播的,如果我们或者我们所坐飞船的运动速度超越了光速,理论上来说会追上与我们同方向之前...
当某个物体超越光速时,会发生什么变化?拜托了各位谢谢
2. 当物体的运动速度达到光速,时间将会停止。3. 如果物体运动速度超过光速,时间将会倒流。4. 爱因斯坦的狭义相对论提出了光速不变的原则。5. 相对论还揭示了不同惯性参考系之间时间进程的关系,指出运动的参考系中的时间进程会变慢,这被称为钟慢效应。6. 此外,相对论还证明了在尺子长度方向上运...
如果速度超过光速会怎样?
如果达到光速会:1、人达到光速可能会让时间停止。根据相对论,速度越快时间越慢,所以当光速作为自然界已知的最大速度时,当人达到光速,也就是速度趋近于无限大的时候,就会导致时间无限的趋近于零,也就意味着时间就此停止。但这里的停止只是相对的,并不是所有的物体都停止了,而只是你的时间相对的...
速度超过光速会怎样?
1、从质量上来说:当物体的速度等于光速时,它的动质量等于于无穷大,那么当人的速度超过光速的是时候,他的动质量大于无穷大,那么他的惯性也大于无穷大。当他撞上一个星球的话,可以轻松把这个星球轰炸掉后继续冲向远方,当他经过黑洞时,他的路线也不受黑洞影响。2、从时空上来说:人如果超过光...
当物体速度超过光速时会发生什么
物体本身的生命进程将会减慢,相对而言外界的进程将加速.如果能实现人的超高速运动,就可以延长生命.在国际宇宙空间站的工作人员,常年在围绕地球运行的高速轨道上,他们的生命比地球上的人多活了几分钟.
如果物体运动的速度超过光速,我能看到它吗?有何依据?
从理论上讲,物体超过光速的速度越快,它经过你之后的时间会越长。如果你错过了靠近物体的延迟光,你会首先看到物体后面的红移光(离你更近),然后是物体前面的红移光(离你稍远),并且物体可能呈拉伸状,因为光到达你眼睛和大脑的时间会更长。同样的现象也会发生在假想的超光速粒子上。超光速粒子是...
当物体的速度超过光速会怎么样
当这个物体的速度接近光速时,物体的时间和参照物的时间会发生偏移,当超过光速时,物体的时间和参照物时间完全背离。但是如果要达到或者超过光速物体本身的质量似乎是个巨大的障碍 当你加速并超过光速时,你所看见的就是先前所超过你的光了,从而你也就达到了“时间旅行”的目的。除了“时间旅行”还有一些...
当速度超过光速物体会有什么变化?
看见过去。对于真空中的光速,由于物体运动在接近真空中光速时会出现时间和长度上的缩短。虽然此时科学无法解释,但通常会做出推断。当到达光速时的时间会停止,此时以光速运动中的观测者的时间是静止的,它可以接收到我们的信息却无法像我们发送任何的信息,所以他对就如同消失一般。当超过光速会追赶上以...
当物体的速度超过光速会发生什么事情?
当物体的速度超过光速时,如果坐在这物体上那么你以前曾经看见过的事情就会按照相反的顺序重现在你的眼前。不过这只是一种想像,按现爱因斯坦的理这种是不会发生的。