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还认为宇宙中光速最快?科学家:错了!这3个速度远超光速
一直以来,人们都将光速,定义为宇宙中最快的速度,并一直深信不疑,而根据爱因斯坦的相对论表示:目前任何有质量的物体,都无法达到超越光速,只能无限接近光速。
因为质量和能量是等效的,所以质量只是能量的另一种表现形式而已,一般情况下一个物体所包含的能量分为两种,一种是动能、一种是静止能量(E=mcd^2)
所以当你给一个粒子加速时,随着动能的增加,它的速度会无限接近光速,而这时粒子的能量也会变得无限大,所以才会出现人们常说的无限接近光速的物质其质量将会无限大。
目前在人类建造的大型强子对撞机中,我们已经能够将粒子加速到非常接近光速,和真空中的光速比起来仅仅只差0.000001%,极限速度为299,792,455米/秒,可以说非常接近光速。
看到这很多人可能会问了,为什么不再加一把劲,让粒子的速度超越光速呢?其实接近光速很简单,但是想要超越,却十分困难,简单来说就是我们的能量不够。
想必大家对黑洞都有一定的了解吧,黑洞可以说是宇宙中的大胃王,看到什么吞噬什么,具有很强大的能量,但是黑洞创造的宇宙射线比我们创造的要强成千上万倍,但是速度还是低于光速,极限速度为299,792,457.9999999999999992米/秒。
仅仅差了0.0000000000000008米/秒,这说明光速确实是物质粒子的速度极限,无论你怎么折腾都无法超越,只能无限接近。
因为一旦超越光速,整个宇宙的因果律都会出现问题,例如一颗子弹的速度如果超越了光速,那么在你看到持枪人扣动扳机之前,子弹就已经杀死了那个人,一旦这种情况出现,那么宇宙也将会变得混乱不堪。
那么在宇宙中真的没有任何速度可以超越光速了吗?
目前光速的极限大约为299,792,458米/秒,根据目前科学技术发展的情况,人类还没有能力制造出超越光速的任何事物或工具,但是这边不代表浩瀚的宇宙中没有。
因为这些超越光速的情况,不违背因果律,不会传递任何信息,当然也不会影响基本力的传递,下面让我们一起看看这四种超越光速的情况。
1、宇宙爆炸之初,空间暴涨、膨胀的速度
根据科学家们的猜测,宇宙爆炸之前是一个奇点,大小并不会比银河系大太多,在这个空间内不存在任何物质粒子,只有真空能量,正是这种真空能量,导致宇宙大爆炸,使宇宙整体快速膨胀。
其中一些真空能量因为消耗过度,开始衰变成物质中的粒子和反粒子,后来逐渐形成我们认知以及未知的一切,而宇宙大爆炸并不是“砰”的一声,而是快速膨胀那种状态。
这个膨胀速度到底有多快呢?据了解宇宙诞生之初,一秒就有一光年的范围,也就仅仅一年就能具备相当于银河系的范围,而光速已经被甩了好几条街,根本无法追赶。
2、在136亿光年以外,宇宙的膨胀速度依然超光速
宇宙的膨胀从开始之后就从未停止过,这也是为什么说宇宙可以无限大的原因,因为根本到不了宇宙的尽头,目前宇宙的膨胀速度还在增加,大约每增加1百万光年的距离,宇宙膨胀的速度就会增加20公里/秒
宇宙的膨胀可以比喻成吹气球,也就是说气球越大时,每吹下一口气,气球膨胀的直径就越大,而按照宇宙这种膨胀速度来计算的话,大约在136亿光年外的地方,都在以超越光速的速度远离地球。
3、量子传输速度
量子世界的纠缠甚至都让爱因斯坦都头疼不已,因为这个现象可以说是直接打击到了爱因斯坦的世界观。因为在量子世界中,两个伴生相互耦合的粒子就处在一个不确定的纠缠态,而量子之间的传输速度要远远快于光速,这直接打破了爱因斯坦的世界观。
1964年,约翰·贝尔提出论文验证了量子纠缠的真实性,显然爱因斯坦错了,但是他的相对论依然正确,因为以我们目前的科学技术根本无法利用这一方式来传递信息。
超越光速的速度一定还有,但是我们人类无法发现,毕竟我们现在连银河系都走不出去,所以这一切都要等到未来科学技术发展到一定程度后,才能实现。
对于科学技术的发展,国家和家长都要做好准备工作,从孩子小的时候培养其科学素质,以及对科学的热爱,帮助孩子遇见科学、走进科学、爱上科学,从而投身都科学技术发展中,为我国也可以说为世界科技发展贡献出绵薄之力。
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