太空中最快的速度不是光速,超光速现象都有哪些?

如题所述

提到宇宙中最快的速度,相信大家都会第一时间想到光速。没错,我们从小到大的书本中一直告诉我们,光速是宇宙中最快的速度,以至于宇宙中的距离尺度都采用光速作为单位。最主要的是“光速恒定”和“光速无法超越”经过多年的推论和验证早已被公认为正确的理论。



但是相信大多数人都不知道,宇宙中还存在着许多“超光速事件”,这些超光速事件不管是从理论分析还是观测结果来看,都是真实存在的。为什么会这样呢?难道是“光速无法超越”这个定理出现错误了吗?

其实这个定理并没有错,错的是大多数人没有真正认识这条定理,或者说大多数人对这条定理产生了逻辑上的错误。



提到光速,就不得不提到人类历史上最伟大的科学家之一阿尔伯特·爱因斯坦,他打破了传统的时空观,让人类开启了光速作用于宇宙观的认知。

在更早的时候,人们普遍认为光能够瞬间到达目标地点,同时也认为宇宙是一个无限延伸的空间,而爱因斯坦终结了这一切,他所提出的相对论带给我们对于光速的全新科学认知,同时也经过了几十年的实验理论证实,证明了其正确性。



那么既然相对论是正确的,宇宙中为何还有速度比光速还要快呢?主要原因是大多数人并没有认识到物理的严谨性。爱因斯坦曾多次说过:”没有什么能超越光在真空中的速度“。

他的这句话可并不是随口一说,而是非常认真和严谨的,这句话中的“什么”一词,代表一个关键的特性,那就是必须拥有“质量”。



根据狭义相对论,“c”代表了光在真空中的传播速度,任何拥有质量的物体,都不可能在真空中达到光速,因为在这个物体在无限接近光速的时候,它的质量也会趋于无穷大。同样的道理,光之所以能够达到光速,是因为构成光的光子没有质量。

虽然现在人类制造出的粒子加速器能够将粒子加速,但是只能加速到99.99%的光速,根本无法达到光速,主要原因就是爱因斯坦提到的“质量无穷大”。



看到这里可能你已经明白了,宇宙中许多“超光速现象”,其实并没有违背狭义相对论,因为狭义相对论所定义的只是“拥有质量”的物质。



也许你很好奇,宇宙中难道除了光子之外还有东西没有质量?其实我们人类的认知具有很大的局限性,宇宙中许多东西都是没有质量的,比如空间,比如占宇宙96%体量的暗物质和暗能量,以目前人类的技术来看它们就是没有质量的,而产生这种矛盾原因,极有可能是因为我们对宇宙的认识还不够深入。

说了这么多,下面就来看看宇宙中,我们人类目前所熟知的五种“超越光速”的现象吧,同时也看看自己知道几个。

一、宇宙大爆炸瞬间



根据近百年对宇宙的观察研究,科学家们认为,我们现在所在的宇宙是从一个密度、质量无限大且体积无限小的“奇点”中爆炸产生的。

在这次形成宇宙的爆炸中,爆炸初期的速度是远远超过光速的,因为这个过程中还伴随着空间和时间的出现,而包括“光速”在内的一切概念,只不过是空间中的小游戏,空间的扩张速度是远大于光速的,科学家将这种情况称之为“视界疑难”。



虽然爆炸初期的情况复杂程度的超出人类的认识,但是空间本身的超光速现象,并不违背爱因斯坦的相对论。

二、脉冲星和黑洞



来自加拿大的一个天文观测团队,偶然间在脉冲星附近发现一些奇异的电子,这些电子的运行速度极快,单从数据中就能反应出这些电子运行速度已经超越了光速,甚至周围已经出现了空间扭曲的现象。



而早前NASA的科学家们,也曾发现黑洞周围的粒子会有超光速的现象出现,他们认为是因为周围有黑洞产生的空间排斥力,在这种力的长期作用下会使部分物质从空间中分离出来,在它们脱离黑洞的短时间内,就会出现超光速现象。目前这种理论在科学界已经得到了广泛的认同。

看到这里相信你已经发现,在脉冲星和黑洞附近观察到的超光速现象,其实有一个共同点,那就是都伴随着空间的变化。

三、宇宙膨胀速度



对于宇宙在膨胀这个实事,相信大家都是知道的,但是大家知道宇宙的膨胀速度远远超越了光速吗?根据大爆炸理论,宇宙诞生至今已经有138亿年的历史,但是目前宇宙的可观测直径却在920亿光年以上。



显然光在138亿年的时间里,根本走不完920亿光年的距离,所以对于这个现象的唯一解释就是,宇宙的膨胀速度是远远大于光速的。

当然了,和前面的原理一样,空间膨胀速度远远超越光速,并不违背爱因斯坦提出的狭义相对论。

四、量子纠缠效应



量子纠缠现在被大部分人所知,主要有两方面原因,第一方面是因为我国在国际上走在了量子纠缠研究的最前列,另一方面则是因为科幻小说《三体》中出现了使用量子纠缠进行超光速通讯的剧情。



根据量子理论,如果“A”和“B”两个粒子互为纠缠状态,那么即便是将这两个粒子放置在相距几百亿光年的宇宙两端,只要A做了一个动作,B则会和A同步做相同的动作,反之亦然,这就是量子的纠缠效应,也是科学界著名的超光速现象之一。

五、虫洞



自上个世纪30年代虫洞理论诞生以来,许多科学家将毕生的经历用于这方面研究,因为作为一种另类的“超光速”星际旅行的方式,它对于人类文明未来的重要性是不言而喻的。

当然了,如果仅仅是看起来对人类帮助非常大,但是看不到成功的希望的话,科学家们也不会对这个理论有如此大的研究热情,正是因为虫洞理论虽然听起来很不可思议,但是理论上是可以实现的,所以才有众多科学家为之奉献一生。



经过这么多年的研究科学家们认为,想要打开时空虫洞需要制造极端的物理环境,人工扭曲空间,从而实现宇宙间两个超远距离的交通,而这个交通速度是远大于光速的。

不得不说的是,虫洞理论也没有违背相对论,因为它并不是让交通工具获得超越光的速度,而是直接改变了空间构造。



总的来说,目前人类在宇宙中所发现的“超光速”现象,全都是与空间有关,还没有发现违背相对论的存在。当然了,这并不能代表宇宙中就一定没有违背相对论的情况出现,毕竟人类对于宇宙的了解还是太少了。

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2020-12-19
太空中光速是任何实物物体运动的极限,任何实物物体运动都不能超越光速,原理是只要你知道动力是什么,光是怎样产生的,有没有超光速的实物物质你就会明白。宇宙中确有超光速的物质存在,可不在实部而在虚部!只有总纲才能知道。
第2个回答  2020-12-17
超光速现象比如曲线行驶,还有两个行星相互吸引之后一起运动飞奔至黑洞的时候就是超光速现象,还有黑洞的引力让其它行星飞行都是超光速,白子星飞行也是超光速,行星碰撞爆炸也是超光速
第3个回答  2020-12-17
量子纠缠。它的本质上是两个原子一个取代另一个的属性,这个信息会传播得比光速快。
第4个回答  2020-12-17
太空中最快的速度其实并不是光速,还有超光速的现象比如宇宙大爆炸的瞬间、脉冲星和黑洞、宇宙膨胀速度、量子纠缠效应、虫洞。

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