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宇宙中真的存在超光速移动的物体吗?

第一个问题如果我接近光速旅行,另一个人以接近光速的速度迎面向我冲来,我们会相对于彼此有将近两倍光速的速度,我们相对于不同方向的速度能大到,触及彼此的时间一扭曲来作为极大速度的补偿?

光速

这是一个非常好的问题,通常我们认为一个物如果它以5英里每小时的速度向一边前进,另一物体向另一边前进我们把它们加在一起,它们就像以10英里每秒的速度相对于彼此运动,但根据爱因斯坦的相对论,物体身处一小时几百万英里的情况比慢速的情况要复杂得多。

飞船

你将速度接近到光速是个很棒的,近似你得用略微有些不同的相对论的速度加法公式把速速加起来,那么怎么做呢,如果我正在盯着一个太空飞船从一个方向以90%的光速速度飞来,另一个太空飞船从另一个方向以90%的光速速度飞来,但对于飞船他们自身会看见彼此正在以99%光速的速度运行。

现在如果以为这个飞行器以99%光速前来另一个也以99%的光速前来,我所看到的将会是他们两个将会以99.995%光速的速度朝对方前进。因此他们相对与会出现扭曲但总体来说,他们相对于彼此永远不会真正超过光速。

我们假设超光速的存在

第二个问题是让我们假设一个物体超光速运动,如果一个人正在看着这个物体在空间中高速移动,光会不会和这个物体脱离,跟这个物体在空间中的位置的后面?

换句话来说,这个物体能不能看起来以光速前进,即使它比光速还快?另一个好问题但不幸的是至今在宇宙里,我们所知道的没有物体在穿越空间时速度比光还快,所以我们不能告诉你如果一个物体运动得比光速还快,将要发生什么所有的一切都是推测,因为我们没有物理学现象或者实验能够去证实。

洛伦兹收缩

现在如果一个物体以光速的99-99.999-99.9999的速度运动,你将会看到一些有趣的事情,一个是运动和运动的影响的函数,我们称之为洛伦兹收缩。物体将看起来沿着它的运动的方向变短。第二在你看来在太空船上的钟表或者那个飞船都会运行得更慢,时间也将对于那个飞船变得更慢,所以如果你能在那个物体上听一些录音或者其他的东西,那会听起来像这样,如果你将自己的想法与比别人的想法对比,那将会是一样的所以这些影响都是爱因斯坦的相对论的结果。如果你将以非常接近光速的速度运动。

第三个问题是星系是否可能比光运动得还快,但仍然符合广义相对论,另一个非常棒的问题,物体真的不能,比光跑的还快吗?它在惯性的参考系里是正确的,这是一个学术词汇但它基本上的意思是局部接近的物体,不能比与其他附近的物体相对的光速跑得快。

宇宙膨胀

但是宇宙不是局部的,它是一个整体的,它是宇宙它很大而且它在膨胀所以宇宙并不是一个,惯性参考系,这意味着这里的星系,通过宇宙的膨胀承载着世界。另一个星系通过宇宙的膨胀承载着世界,并且这两个星系可以有一个相对速度大于光速的速度。

这就是我们得到宇宙膨胀的速度大于光速的方法,就是让宇宙在更长的时间中扩大并且让两个物体,离得非常非常远,你可以想象下一个可能就像这样。拿两个小的便签纸,将它们放在一个小气球上,然后吹这个气球随着气球体积膨胀,这两个便签纸会离彼此越来越远。

他们自身并没有扩大但是他们因为气球的扩大而被分开,类似的你可以想象两个星系因为宇宙的扩大而离得越来越远。如果他们离得足够远,他们当然可以相对于彼此比光速运动的还快。

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