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标题: 宇宙为何有光速限定？当速率无穷靠近光速时，会产生什么效果？ [打印本页]

作者: 翱翔万里 时间: 2022-8-30 08:51
标题: 宇宙为何有光速限定？当速率无穷靠近光速时，会产生什么效果？
宇宙中的光速是每秒30万公里，那么光速是稳定的吗？答案是肯定的。
爱因斯坦的狭义相对论中，最告急的一个理论就是，光速稳定理论，即真空中光速在任何参考系下是恒定稳定的，而且任何物体的速率都不会大于光速。
靠近光速会怎样？

根据著名物理学家爱因斯坦的质数公式（如下图）：

m表现物体的静止质量，m为物体运动以后得到的运动质量，v代表物体的运动速率，c表现光速，v越大，那么分母越小（当v=0的时间，静止质量就是运动质量），在静止质量稳定的环境下，物体的运动质量越大。

以是当v靠近c时，运动质量变得无穷大，而当一个物体的相对质量无穷大的时间，反过来，根据牛顿F=ma的力学方程来推测，须要无穷大的力，才气给物体提供加快率，使之运动。
这个无穷大的力，在现实生存中临时无法找到，让物体无穷地靠近光速，只能存在理论上靠近，现实上无法无穷靠近，更不能凌驾光速。
从理论上来讲，当物体以靠近光速运动时，物体的长度会被压缩，时间会减慢，质量会无穷增长。

举个例子，假设当宇宙飞船靠近光速飞行时，飞船外的人会看到飞船的长度变短，以致趋近为0，同时飞船包罗宇航员的质量都倍增，而时间会变得非常慢。
现实生存中，从狭义相对论的角度分析，在地球上的人去看太空中宇航员的时间就放慢了。

通常宇航员会在离地球400公里的高度飞行，地球人就会有时机看到宇航员以7.7公里/秒的速率做运动。用地球上原子钟盘算，太空上宇航员的时间每秒会比地球上慢0.327纳秒，一天会慢28微秒，一年下来会慢10毫秒。
以是，从地球人的角度来看，宇航员在太空中过的时间会慢一些，但时间差异着实太小，险些没有差异，由于速率远远低于光速。

那么如果人类超光速飞行会怎么样？这就要聊下著名的外祖父悖论。
逾越光速的效果

就像我们在很多影戏里看到的一样，如果一个人用超光速飞行，那么就会导致韶光倒流，这个人可以回到外祖父和外祖母完婚的那一天，杀死了外祖父，如许就不会有他的妈妈，就更不会有他的存在。

题目来了，如果这个人回到已往把本身杀了，死了的他，怎么还会出生，然后再举行时空穿越呢？如果真有如许的事变，因果循环将不复存在，但并不是没有大概。
由于凌驾光速的物体是存在的，好比宇宙，宇宙的膨胀速率是凌驾光速的，这又是怎么回事呢？

宇宙直径约莫是900多亿光年，关于900多亿光年外是否另有外宇宙空间，临时未知，但宇宙自尊爆炸只有138亿年的汗青，宇宙直径产生比宇宙诞生的时间高出6倍多，很显着，宇宙膨胀的速率比光速快。
有人大概会感到疑问，爱因斯坦关于光速稳定的理论是否有题目，着实没有题目。

爱因斯坦相对论面向的是宇宙中的实体物质，只要是有静态质量包罗人类，其速率是不大概到达光速的。
而宇宙不是，现在为止，科学家还没有办法完全推导出宇宙大爆炸的因由和过程，以是无法表明为什么宇宙膨胀的速率比光速还快。

通过哈勃望远镜，科学家们曾发现银河系之外的星系都在不停地阔别银河系，阐明宇宙还在膨胀中，有一种推论是，宇宙膨胀的缘故起因来自于我们看不见的物质，这种物质被称为是暗物质。
1884年，威廉汤姆森估算出了银河系的质量，但是预算效果远比现实观测到的恒星大，他判定银河系中另有些看不见的星星。

1936年，天文学家辛克莱尔发现，隔断室女星系中心较远的星体运动速率和隔断星系中心较近的星体速率差不多。
而根据万有引力定律和天体力学，星系中心的天体移动速率要比隔断星系较远的天体移动速率更快才对，辛克莱尔和威廉汤姆森一样，也以为宇宙也有些看不见的星星，这种星星就是“暗物质”。

如今的科学本领还无法观测到暗物质的现实布局，但科学家书赖，宇宙中肯定存在暗物质，而且暗物质的能量肯定非常巨大，宇宙中的物质可以大概稳固的运动，就是由于有暗物质的存在，也是宇宙膨胀速率比光速还快的缘故起因。
假想一下，人类如果能早日揭开暗物质的秘密面纱，充实使用暗物质的特性，说不可就能真的逾越光速飞行，而不是停顿在理论上。

除了宇宙的膨胀速率可以“超光速”，量子胶葛的速率也逾越了光速,以致比光速快10000倍。那么量子胶葛毕竟是什么，为什么速率会这么快呢？
量子胶葛是两个大概两个以上粒子相互影响时产生的征象，纵然这些粒子在空间中是相互分开的，它们也可以相互影响。

量子胶葛最神奇的地方在，如果一个量子在太阳，另一个量子在火星，恣意改变一个量子的状态，别的一个量子的状态也会发生变革。不外量子胶葛并不转达信息，也没有让物体举行移动，因此不违背光速稳定原理。
随着科学技能的发展，人类对宇宙和天体物理的认知也是不绝在不停的革新，不停地学习当中，没有什么是绝对精确的理论，只是在某种特定的条件下，临时没有被颠覆而已。哪怕是爱因斯坦关于光速稳定的理论，掖掖仪假设。

只能说，光速是否真的有限定，这个答案以现今的科学发展和人类认知来说，临时是有的。
就像1966年是牛顿古迹年，1905是爱因斯坦古迹年，大概不久的未来物理学另有新的古迹年，告诉我们光速没有限定，那么人类以靠近光速飞行以致是逾越光速飞行大概也不是件难事，影戏里时空穿越的剧情也能成为现实。
作者：子子初审：丁孩儿校稿编辑：小宛

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