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光速

光速知识专题栏目,提供与光速相关内容的知识集合,希望能快速帮助您找到有用的信息以解决您遇到的光速问题。

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光速是多少

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光速是299792458m/s。光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。它与观测者相对于光源的运动速度无关,即相对于光源静止和运动的惯性系中测到的光速是相同的。

光速是怎样测出来的:

1676年,丹麦天文学家O.C.罗默利用木星卫星的星蚀时间变化证实光是以有限速度传播的。

1728年,英国天文学家布莱德雷(1693—1762)采用恒星的光行差法,再一次得出光速是一有限的物理量,布莱德雷在地球上观察恒星时,发现恒星的视位置在不断地变化,在一年之内,所有恒星似乎都在天顶上绕着半长轴相等的椭圆运行了一周。

他认为这种现象的产生是由于恒星发出的光传到地面时需要一定的时间,而在此时间内,地球已因公转而发生了位置的变化,他由此测得光速为:C=299930千米/秒。

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光速每秒多少公里?

全文共 479 字

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1光速(c)=299792.458千米/秒(km/s),光速是299792458米/秒,或者670,616,629.384英里/小时,约为1英尺/纳秒。光速计算值:c0=299792.458km/s (一般取300000km/s)。

光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。1光速(c)=299792.458千米/秒(km/s),光速是299792458米/秒,或者670,616,629.384英里/小时,约为1英尺/纳秒。光速计算值:c0=299792.458km/s (一般取300000km/s)。

我们平时所说的光速都是光在真空中传播的速度,但在日常生活中光会在不同的介质中传播,这些不同的介质会对光速产生比较大的影响,比如光在水中传播的速度就比在空气中传播的速度慢很多。

在物理学中,人们用速度单位来表示一个物体运动的快慢、方向,不同生物、工具运动的速度都不同,按照比例来讲的话世界上行动速度最快的动物是一种叫做虎蛱的昆虫,若将它的质量放大到和人类一样,那它的行动速度大约是400多公里每小时。

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光速每秒多少公里 是谁验证的光速极限

全文共 405 字

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根据1975年第十五届国际计量大会的决议,现代真空中光速的准确值是c=299792.458km/s。

光速每秒跑29792458米,约30万公里。

在任何透明或半透明的介质(如玻璃和水)中,光速会降低;光在真空中的速度与光在某种介质中的速度之比是这种介质的折射率。重力的变化可以弯曲光传播的空间,使光像凸透镜一样弯曲,似乎绕过了高质量的天体。

光弯曲现象称为引力透镜效应。根据光谱外波段变化光线的不规则程度,可以计算发光星系的年龄和距离。

光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是自然物体运动的最大速度。

真空中的光速是自然物体运动的最大速度。

光速与观察者相对于光源的运动速度无关。物体的质量会随着速度的增加而增加。当物体的速度接近光速时,其动态质量往往会无限大,因此不可能达到质量不为0的物体的光速。

只有静质为零的光子总是以光速运动。光速与任何速度叠加仍然是光速。真空中的光速是一个重要的物理常量。

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光速是多少米每秒 比光速更快的是什么

全文共 301 字

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光速:29992458米/秒。特点:真空光速是已知的最大速度。简介:光波在真空或介质中的传播速度。光速的定义

光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是自然物体运动的最大速度。

它与观察者相对于光源的运动速度无关,即相对于光源静态和运动惯性系统中测量的光速相同。

物体的质量也与其运动速度有关(前提是物体的速度相当大,可以与光速进行比较,如光速的1/4)。物体的质量会随着速度的增加而增加。当物体的速度接近光速时,其质量会趋于无限,因此不可能有质量的物体达到光速。

只有静态质量为零的光子总是以光速运动。光速与任何速度叠加,仍然得到光速。速度合成不遵循经典力学法则,而是相对论的速度合成法则。

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光速是多少?是不是目前最快的速度?

全文共 335 字

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光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度,真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度,那么光速每秒是多少?

光的速度,可以达到每秒30万公里,每秒30万公里是什么概念,就是遥远的太阳发出来的光大约只需要8分钟就能够传播到地球上来,而如果人类能制造出光速飞船的话,那么飞出太阳系的时间大大缩短。

光速是宇宙万物无法逾越的速度,一个物体想要获得更快的速度,那么它需要更多的能量,如果想要接近光速,难以想象需要多少能量来支撑,那么为什么光具有如此快的速度呢?这是因为光子的质量并非是静止的,在它的内部不断有电子在向核中心提供能量,除了光子之外,没有任何粒子可以做到,因此光的速度是最快的。

光速就是光的速度,光的速度每秒可以达到30万公里,光速是宇宙万物无法逾越的速度。

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轰动一时的室温超导新成果或已光速证伪 靠谱吗?

全文共 565 字

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该新成果还有待研究考证,此技术的发现不能完全代表室温超技术全面突破。一项令全球科学界震惊的研究成果横空出世,美国的科学家们声称成功实现了室温超导现象。该发现一经公布,立即引起了全球媒体的高度关注,也被认为是未来革命性科技的突破之一。该成果的真实性仍存在争议,也有科学家对其进行了光速的反驳。

超导材料只有在极低温下才能表现出超导现象,因此被应用领域较为受限。而室温超导,正如其名称所示,是指材料在室温下能够表现出超导现象。这一理论一直被科学家们追逐,而此前,即便是最优秀的超导材料也需要在极低温度下才能表现出超导效果。但这一新的成果,似乎为室温超导的实现提供了一种新的途径。

他们声称使用了一种新型的二维材料,将它与金属掺杂在一起,并在温度为27摄氏度的条件下,成功地实现了超导现象。MOF是一种由金属离子和有机配体构成的晶体材料,在目前的材料研究中,MOF已经被用于吸附和储存气体,也被认为是一种有潜力的材料。

与其它新型材料一样,这种MOF材料的超导效应是否真的是真实存在的,还需要经过严格的实验验证。一些科学家们对该成果提出了质疑,并提出了反驳的观点。最为引人注目的是位于北京大学的一位科学家,认为该团队的实验中存在着技术上的瑕疵,导致他们无法准确地测量电阻和电导率等指标,而这些指标恰恰是评估材料是否处于超导状态的重要依据之一。

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光速为什么是不变的

全文共 1040 字

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光速不变原理,在狭义相对论中,指的是无论在何种惯性参照系中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值是299792458米/秒。

证明

光速不变原理:无论在何种惯性系(惯性参照系)中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,都为299792.458公里/秒。证明光速不变的四项事实。

任意恒星光行差都长期保持不变,证明:光行差不随时间变化,所以光速也不随时间变化。所有恒星的光行差都为20.5″角距,证明:所有恒星的光速都相同。《系统分析恒星光行差》中已经详细论证了“光速不变”,所以不再重复。

光速

恒星都是一个一个的小圆点,证明:任意一个恒星的所有的光线的光速都相同,即没有不同光速的光线。因为没有任何光速‘变化’的现象,所以只有采用‘反证法’。设:某恒星发来两种光速的光线;光速为c的光线,用c表示;光速为C的光线,用C表示;光速c>C因为c和C都是连续的,所以观测者能够同时接收到c和C;但观测者同时接收到的c和C,必然不是同时从恒星发出的。因此设:c发出的时刻为零;C发出的时刻为t;恒星零时刻的位置为A;t时刻的位置为B;因恒星周日视运动角速度ω=15.0411″/秒,所以A、B之间的角距φ=ωt再设:φ=10′(太阳直径的1/3);恒星距离L=30光年。则:t=φ/ω=10×60÷15.0411≈40(秒)c传播的时间T1=L/c=30(年)≈86400×365=946080000(秒)C传播的时间T2=L/C据题意知:T2=T1+t=L/c+t=946080000+40=946080040(秒)所以:C=L/T2=946080000c/946080040≈0.9999999577c≈299999.987(公里/秒)即:如果φ=10′,则c-C=300000-299999.987=0.013(公里/秒)=13(米/秒)也就是说:如果两条光线的光速差为13米/秒,则这颗距离为30光年的恒星,就同时在角距为10′的A和B两个位置上。光速连续比间断变化的可能性大得多,如果恒星光速是在C和c的范围内连续变化的,则看起来,该恒星应该是:长度为10′角距的线段。因为从未看到过:恒星具有多个位置和任何拉长的现象,所以结论正确。

恒星都静止,证明:所有恒星的光速都不随时间变化,都始终恒为常数c不变。这是因为如果光速不断变化,则看起来恒星必然是运动的。证明方法与上述类似,不再重复。

太阳光迈克尔逊——莫雷实验证明:太阳光的光速不变。

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为什么不能超光速

全文共 677 字

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光速是目前已知的最大速度,物体达到光速时动能无穷大,所以按目前人类的认知来说达到光速不可能,那么,为什么不能超光速?

不能超光速是相对论的一个推论。

但是,这只是推论而已,不是相对论的根本原理(构成相对论的两个假设没有不能超光速这条)。

也就是说,世界上如果有超光速的现象发生,也不影响相对论的其他结论。

我觉的这是个很重要的问题。

那么相对论为什么不允许超光速的现象呢?

确切一点说,相对论不是不允许超光速的现象,而是不允许有超光速的信息传递。

再确切点,相对论也不是不允许有超光速的信息传递,而是不允许利用这种信息传递去改变已发生结果的原因。从而造成因果上的逻辑矛盾。物理上叫超距现象。

比如说,某人利用超光速信息传递,回到过去,在他自己没有出生的时候杀死自己的父亲。这就影响了因果论,所以这是相对论不能允许的。

大家都知道,相对论属于经典物理,它没有摆脱因果论的束缚,A导致B,B导致C,一切是环环相扣的。为了确保这个因果性,爱因斯坦就假设了没有超光速的信息传递发生。

而现实中超光速是存在的,比如由量子论推论出的一些现象,量子隧道效应,黑洞蒸发,包括物质波等等,都是超光速的现象。只是这些现象是基于不确定原理的,所以不能去改变事物发生的原因,所以不与相对论矛盾。

就算有一天真的发生了可以“回到过去”的现象,也不会影响相对论的其他结果,相对论依然是我们可以信赖的基石。

光在水中的速度:2.25×10^8m/s

光在玻璃中的速度:2.0×10^8m/s

光在冰中的速度:2.30×10^8m/s

光在空气中的速度:3.0×10^8m/s

光在酒精中的速度:2.2×10^8m/s

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大型强子对撞机首次加速原子:达到接近光速

全文共 750 字

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据国外媒体报道,7月25日,欧洲核研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)的研究小组取得了另一项突破,用电子将原子加速接近光速。这个实验的目的是检验利用LHC产生高强度伽马射线的可行性,从而促进物理学的前沿研究。

也许有些人仍然怀疑这些是否真的是人类加速到接近光速的第一个“原子”,这涉及到语义问题。大型强子对撞机是世界上最大的粒子加速器,它一直在加速原子核,这就是为什么人们有时称这种大型仪器为“原子破碎机”。LHC以前从未处理过原子核和电子。欧洲核子研究中心在声明中解释说,研究人员在相对低能的离子束中加速了铅核,每个铅核周围都有一个电子,持续了“大约一个小时”。铅原子通常有82个电子,研究人员剥离了其中的81个,有效地将铅原子转变成带正电荷的离子。然后,研究人员“将LHC提高到最大功率,在发射前保持离子束约两分钟”。在随后的测试中,研究人员使用一组较小的原子来保持全功率离子束两个小时。

LHC物理学家米凯拉·沙曼说,用电子加速原子是一项挑战,因为“很容易意外剥离电子”...当这种情况发生时,原子核将撞击离子束的壁,因为它的电荷不再与LHC磁场同步

这项耗资数百万欧元的实验有自我保护措施,即当光束变得不稳定时,它将被自动丢弃,以保护大型强子对撞机。

然而,研究人员表示,这些复杂的原子束比最初预期的要稳定得多。肖曼说,这是一个好结果,可以为一系列新实验提供可能性。其中,最有趣的实验应该是用这些复杂的原子作为伽马射线源,把LHC变成一个伽马射线工厂。当LHC将原子加速到接近光速时,激光激发的电子从高能态变为低能态,从而释放光子。在LHC的加速下,这些光子将具有伽马射线的波长和能量。与现有的电子束产生伽马射线的方法相比,LHC产生的伽马射线强度更高,可用于新的粒子物理实验和暗物质探索。

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6500万年前使恐龙灭绝的陨石有多大?10kg铁球以光速撞击地球会怎样?

全文共 1604 字

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众所周知,地球上遗留下了许多非常久远之前的史前生物化石,这其中最引人注意的就要属那些千万年之前的恐龙化石了。而当人类在注视着这些庞大化石的时候不免会陷入深思,因为从这些恐龙化石当中我们依然能够感受到曾经在地球上生活的恐龙家族是多么的繁盛了。

从重达200多吨的地球历史上体重最重的恐龙易碎双腔龙,再到凶猛无比的霸王龙,还有小巧灵活的美颌龙,无不述说着恐龙时代那个生命繁盛的状态,而恐龙也是地球上的第一代生物霸主,它们诞生于2.3亿年前,在地球上生活超过1亿年,本来如果没有意外的话,恐龙们凭借着它们庞大的身躯将继续统治者地球很久,可是这一切都结束于6500万年

6500万年前陨石撞击地球形成的陨石坑-墨西哥尤卡坦半岛陨石坑

6500万年前一颗直径为10公里的陨石撞击地球,释放出4万亿吨TNT炸药爆发产生的能量,相当于在地球同时爆炸2亿颗原子弹,一瞬间引发大地震、大海啸和大山火,在很短时间内造成地球一半以上生物灭绝,在此后地球90%以上的生物因此这次撞击而灭绝,其中就包括数量巨大的恐龙家族,在地球上生活了1.6亿年的恐龙就这样灭绝了,让人惋惜不已,不过人类更关注的是撞击地球的那颗陨石,它的直径只有10公里,还不到地球半径的600分之一,竟然能够引发全球生物灾难,由此可见一颗很小的天体撞击地球都能够引发一场大灾难,说到这里,有人就提出一个问题,如果6500万年撞击地球的陨石不是10公里长,而是一颗重量仅为10千克重的铁球,而且它速度更快一点,比如以光速撞击地球,还会产生如此严重的后果吗?它会产生什么样的后果呢?

10千克的铁球

对地球是否产生影响,需要分两种情况,一种是考虑宇宙星际物质和大气层的情况,如果把这两种因素考虑进去,那么这块10千块重的铁球对地球的伤害几乎是很小,甚至没有伤害,为什么这么说呢?首先说说宇宙星际物质,很多人以为宇宙是真空空,里面没有任何物质的,其实是不对的,宇宙中不是没有物质,而是含有量比较少而已,但并非绝对的真空,科学家发现在宇宙中存在一定密度的氢原子,它们的密度大概为每立方米100万个。

宇宙并非是真空的,还存在少量物质

既然存在物质那么就会存在阻力,特别是一些速度越快的物质遇到这些氢原子,产生的阻力就越大,不知道这块铁球是从哪里飞过来的,就假设它从火星飞过来的吧,那么这块10千克的铁球从火星飞到地球宇宙空间里面,会受到氢原子的强大阻力,这种阻力来自于铁球与氢原子剧烈碰撞时产生的反作用力,因此当铁球到达地球大气层上空的时候,它的速度变得很慢了,这个时候铁球还要受到地球大气层的阻挡,大气层可不是宇宙,在大气层中含有大量的物质,当铁球以很高的速度冲下去的时候,铁球会大气层发生剧烈摩擦,这个时候铁球在摩擦中不断变小,而且随着大气层的高度越低物质密度越大,由此可以推测铁球还没落到地面就已经被燃烧殆尽了,这种情况它不会对地球造成伤害。

大气层含有大量物质,与陨石产生剧烈摩擦

另一种情况是不考虑宇宙物质和大气层的,10千克的铁球以真光速撞击地球地面,后果就是地球将会被击穿,形成一个直径高达几百公里甚至上千公里的巨大空洞,可能很多人会觉得夸张,其实这一点都不夸张,因为这块铁球是以光速撞向地球的,速度越快意味着动能越大,何况是光速。

铁球撞击地球想象图

有科学家就做过实验,使用一块很薄的铁皮,把它加速到2000公里每秒去击打一块厚度为10厘米的钢板,结果这块钢板瞬间被击穿一个洞,因为在撞击的时候铁皮与钢板至今形成一个极高的温度,最后融化钢板形成空洞。而铁球以光速撞击地球的时候,超高温可以迅速把地球岩石融化,再加上动能的作用,会把地球撞成一个大洞,如果地球上存在生物,将会遭受毁灭性打击。如果这颗10千克的铁球以光速撞击太阳,那么整个太阳系将不复存在,因为光速撞击会引发太阳急剧膨胀,最后在发生爆炸,太阳因此被毁灭,没有了太阳,整个太阳系就散掉了,地球生命也因此而全部毁灭。

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超越相对论 光速真的不能被超过吗?

全文共 947 字

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在2011年欧洲核碰撞物理实验中,物理学家在做中微子振荡实验时,得到了一个令人震惊的发现:在粒子加速器中,中微子在与光子相同的距离内比光子移动快60纳秒,比光子在同一时间内快约7千米。这一事件后来在杂志上发表,并在世界物理学中引起轰动。然而,就在物质世界对此有很多议论的时候,实验负责人后来声称“实验中的光缆有问题,导致了这一事件”,从而直接否定了超光速的可能性。

粒子碰撞实验

虽然事件已经过去一年了,但这个问题仍然存在争议:光速能被超越吗?为了解决这个问题,我们首先要看看为什么光速在物理学中被定义为物质运动速度的极限。至于这个理论,它自然是由著名的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦第一次提出的。1905年,当他提出狭义相对论时,他明确地探索了光速。在狭义相对论的两个基本原理中,光速C有一个很高的位置,其中一个就是光速不变性原理,即光速在同一惯性系中保持不变。其次,它被认为是历史上最著名的等式:

m是运动质量,mo是静止质量,v是物体的运动速度,c是光速。也就是说,一个物体的总能量与其质量成正比,这个比值是光速的平方。如果把这个方程考虑进去,任何物体的质量在加速时都会增加,当速度达到光速时,质量会增加到无穷大,这是不可能的。因此,在经典物理学中,物质不能超过光速。

在狭义相对论中,还有另一个不能超过光速的论点,即洛伦兹变换。这是一组方程,推论是最简单的。我们可以举一个质量-速度关系的例子:当一个物体静止和运动时,它的质量是不同的。我们称不同的质量分别为静止和运动,两者之间存在洛伦兹因子差异。在转换过程中,如果物体的速度大于光速,分母将变成一个虚数。

量子纠缠

这两个推论无疑是非超光速的重要基础。此外,在托卡马克装置中从未发现超光速粒子。自然,超光速在物理上是被禁止的。虽然有人提出了一些相关的推测,如月球上的阴影在晃动时超过光速,量子纠缠等。不幸的是,许多看似可行的超光速现象无法传递信息,而这些推测后来在物理学中被一一否定。

然而,在天文观测中,一些实验却大大出乎我们的意料。1987年,科学家在天文观测中意外发现,当SN1987A超新星爆炸时,它同时发射出大量光子和中微子。在这次观察中,科学家们发现中微子比光子发射得早3个多小时,这在当时并没有引起太多的注意,但在后来被提及后逐渐被引用。

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牵引光速不是只在科幻片中才有

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牵引光束”作为科幻小说《星球大战》和《星际迷航》中用来远程捕捉其他航天器和物体的一种方法,已经引起了许多人的好奇。

事实上,光速不仅仅存在于科幻电影中!

研究人员声称,他们已经开发出一种“牵引波束”,利用高振幅声波来悬浮、移动和旋转小物体,而不与它们接触。他们设想这可以应用于医疗和其他领域。

“作为机械波,声音可以对物体施加巨大的力,”阿斯尔·马索说,他是英国布里斯托尔大学和西班牙纳瓦拉公立大学的首席研究员。回想一下你最后一次去音乐会,你的胸部被音乐震撼了。"

马索声称声波“牵引波束”使物体上升了约1/7英寸(4毫米),并能控制悬浮物体的位置和方向。

“牵引波束”使用频率为40千赫的超声波,而人们只能听到低于20千赫的声音。研究人员使用一个由64个微型扬声器组成的传感器来产生声波,创造出他们称之为“声学全息图”的东西来控制非接触条件下的物体。这些波以镊子的形式举起物体,以漩涡的形式悬浮物体,以笼子的形式包围物体,并停留在空气中。

马索说:“一个简单的波只会把粒子推向传播的方向。然而,多个波将相互干扰并形成复杂的声学3D形态,这将从所有方向施加力并保持粒子的位置”。

Marceau声称,随设备移动的大物体是一个4毫米大小的由轻质塑料聚苯乙烯制成的珠子。"使用一种特殊的高功率传感器,这种方法甚至可以悬挂小钢球。"

马索还描述了可能的医学应用。“声音不能通过真空传播,但可以通过水或人体组织传播。这可以消除对凝血块、肾结石、药物胶囊、显微外科手术或体内细胞操作的进一步外科切割的需要。更强大的声波“牵引波束”可以悬挂大型物体并在更远的距离控制它们,可以在零重力环境中控制物体的浮动,例如在国际空间站。

这项研究还包括来自苏塞克斯大学和一家名为超触觉的英国公司的研究人员。研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

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要有光:人类是怎么测量光速的?

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光是万物之源。光合作用创造了地球上的生命,而光和火推进了人类文明的进程。几千年来,无数的人相互追随,希望从科学的角度来解释光。其中,光速测量在科学史上具有非常特殊和重要的意义。它打破了光速是无限的传统观念,使人们能够探知光的本质,促进了物理学的发展。

光伴随人类发展

伽利略的两个灯笼

直到17世纪,还没有关于光是否有速度的科学结论。早在公元前4世纪,人们就认为光是一种运动,必须花一些时间才能传播。因此,光有速度。这一观点遭到包括亚里士多德、开普勒和笛卡尔在内的许多著名人士的反对,他们认为光的传输是瞬时的,不需要时间。

在科学界,打口水战是没有用的。只有实验才能结束争论。早在1638年,喜欢挑战权威的伽利略进行了历史上第一次测量光速的实验。他的实验计划很简单:找到两个人和两个灯笼,让他们站在相距一英里的两个山顶上。当第一个人举起灯笼时,他开始计时。当第二个人看到第一个人的灯笼时,他立刻举起自己的灯笼。当第一个人看到第二个人的灯笼时,他停止计时。这样,他可以得到光传播两英里所需的时间,从而确定光速。

灯笼实验示意图(滨松)

稍加思考就会发现,这个实验的误差太大,不可能成功。伽利略也承认他的实验不能给出光速。他只知道光速一定很快。他没有猜错:现在我们可以计算出,独自行走两英里所需的时间大约是11分钟,这是不可能被发现的。

尽管这个灯笼实验的简单性有点可笑,但它是测量光速的第一次尝试。作为一名受欢迎的科学家,伽利略也引领了潮流,并给这个物理问题带来了很多关注。

伽利略

太阳系是他的沙盘

在巴黎天文台工作的丹麦天文学家奥勒·奥勒默是世界上第一个通过实验测量给出光速特定值的人。他计算出的沙盘非常大,令人难以置信:罗默通过木星及其卫星的运动以及它与太阳和地球的位置关系来估算光速。

科学数字

奇怪的是,回到罗默的计算,伽利略也应该得到感谢。

为了纪念伽利略,美国宇航局的木星探测器“朱诺”携带了意大利提供的伽利略铝匾,上面刻有伽利略的自画像和他在1610年发现木星卫星的手写记录(维基百科)

1610年,伽利略通过望远镜发现了木星周围的四个天体,并观察到它们会突然消失。基于此,他推断这四个天体是木星的卫星,它们会在围绕木星旋转的特定时刻隐藏在木星后面。这是伽利略推翻日心说的有力证据。这种现象也被称为“行星掩星”。其中,距离木星最近的卫星1(木卫一)现象被称为“木卫一日食”。

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当物体接近光速时会发生什么奇怪的现象

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道路的最大车速大多数限定在80-120公里中间。在广阔的宇宙里,尽管沒有限速牌,但沒有物件的车速可以超出10.77×10^8公里。这一纯天然的速度天然屏障便是光速

专家习惯用秒来测算光速,即3×10^8米/秒。光的最小单位是光子,每一个光子的健身运动速度全是3×10^8米/秒。光子是一种独特的颗粒,它沒有静止不动质量,也就沒有一般 实际意义上的净重。难以想像这全世界居然存有沒有质量却有动能的化学物质,而光子就这样的化学物质。

我们可以将光速与大家可以想起的髙速健身运动的物件多方面较为。以“先行者号”太空探测器为例子,它离去太阳系行星时的速度是60公里/秒,这一速度足能够 在三分钟以内横贯我国,但与光速比起來,这一速度真是便是小乌龟爬。或是能够 想像一下太阳光的健身运动。就在你读这话的情况下,大家太阳系行星中的太阳光、地球上和别的七大行星已经像旋转木马一样紧紧围绕着太阳系的管理中心髙速健身运动,车速约为94.08×10^5千米,即248公里/秒(尽管你对于此事视若无睹)。但是这一速度依然不如光速的1%。

物体的运动速度贴近光速时,怪异的状况就会出現。这种事情以外的观测者会见到这一物件的长短和质量都会更改,乃至時间也刚开始更改。当宇宙空间飞船以11.55×10^4公里/秒的速度运作时,长短会减少一半;速度越快减少得越大;当速度做到光速时,长短乃至变成0。而针对飞船里的航天员而言,她们眼里的飞船不容易有一切转变,仅仅船仓外眼下的景色被比较严重地缩小了。当飞船以90%光速运作时,它的质量会暴涨,比一切正常状况下的3倍还多——航天员一样觉得不上这类转变。

速度越大,质量越大;速度做到光速时,质量贴近来说是无穷大的。专家早已确认这类状况是真正存有的,由于质量不大的基本粒子能够 在网络加速器中得到非常大的速度,而伴随着速度的增大,颗粒的质量也随着提高。

最终,针对時间也是有一样的规律性:假如立在路面上的人能够 见到飞船里的物件,她们就会见到飞船上的时钟走得慢了,而在航天员眼下数字时钟却沒有很慢;当飞船做到光速时,路面上的人就会见到飞船上的時间彻底终止。

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光速是怎么算出来的

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1607年伽利略最早做了测定光速的尝试:让两个实验者在夜间每人各带一盏遮蔽着的灯,站在相距约1.6km的两个山顶上,第一个实验者先打开灯,同时记下开灯的时间,第二个实验者看到传来的灯光后,立刻打开自己的灯,第一个实验者看到第二个实验者的灯光后,再立刻记下时间.然后根据记下的时间间隔和两山顶间的距离计算出光的传播速度.这种测量光速的方法,原理虽然正确,但是却没能测出光速,这是因为光速很大,在相距约1.6km的两山顶间来回一次,所用的时间大约只有十万分之一秒,这样短的时间,比实验者的反应时间短得多,即使有比较精密的计时仪器也测不出光速来,更不用说当时的原始计时装置了.

要测定光速,必须利用很大的距离,或者用精巧的方法准确地测量出很短的时间间隔.伽利略以后的学者们正是沿着这两个方向探求测定光速的方法的.

1676年丹麦天文学家罗默(1644~1710)用天文观测的方法,发现光是以有限速度传播的.利用罗默观测到的数据可以计算出光速的大小.这种方法就属于利用大距离的方法.

为了在地面上不太长的距离内测定光速,科学家们设计了各种巧妙的实验方法,以便准确地测出很短的时间间隔.1849年法国物理学家斐索(1819~1896)首先在地面上测出了光速.以后又有许多科学家采用了更精确的方法测定光速.下面简略地介绍美国物理学家迈克耳逊(1852~1931)的旋转棱镜法.

迈克耳逊选择了两个山峰,测出两山峰间的距离,在第一个山峰上安装一个强光源S和一个正八面棱镜A(见下图)光源S发出的光,经过狭缝射到八面镜A的面1上,反射后射到放置在另一个山峰上的凹镜B上,又反射到平面镜M上,经过M反射后,再由B反射回第一个山峰.如果八面镜静止不动,反射回来的光就射到八面镜的另一个面3上,经面3反射后,通过望远镜C进入观察者的眼中,看到光源S的像.

如果使八面镜转动,那么光反射回来时,八面镜的面3已经偏离了原来的取向,经面3反射后的光不再进入望远镜中,观察者就观察不到光源S的像了.适当调节八面镜的转速,使反射回来的光到达八面镜时,八面镜恰好转过转,面2正好转到面3原来的位置,经面2反射后的光进入望远镜中,就可以重新看到S的像.根据八面镜转过1/8转所用的时间和两山峰间的距离.就可以算出光在空气里的速度.迈克耳逊经过校正,得出光在真空中的传播速度c=(299796±4)km/s.

光速是物理学中的一个基本常数.科学家们一直努力更精确地测定光速.1970年以后,开始利用激光测量光速.激光测速法大大提高了测量的精确度.根据1975年第十五届国际计量大会决议,真空中光速的最可靠值定为

c=(299792458±1)m/s

在简单的计算中,可取3.0×108m/s.

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光速搜索功能特点

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光速搜索PC版是一款非常好用的搜索工具,跟其他搜索软件不一样的是,它搜索的是本地硬盘上的文件,可以取代Windows中查找功能,速度快,定位精准,不会出现默认查找时经常遇到的“正在搜索中”的情况。那么光速搜索功能特点有哪些?

功能介绍

1、迅捷

可以完全替代Windows搜索的桌面快速搜索工具,是搜索和管理个人电脑文件最快的软件产品

2、便捷

本机文档、图片、程序、视频等智能分类,查找更轻松

3、高效

输入关键字,精准显示搜索结果,最快找到你想要的

4、轻巧

小于1MB,几乎不消耗系统资源,占用磁盘空间微乎其微

5、易用

贴合用户习惯的设计,界面清爽,功能明确,指引清晰

软件特点

1、笔者亲测,加载全部文件仅需0.02秒,查找任意文件亦是毫秒级的速度,从此告别Windows自带搜索工具漫长无期的等待。

2、同时,迷你搜索框常驻任务栏,一呼即搜;本机文档、图片、程序、视频智能分类,更易查找。

3、Picasa的图片遍历采取了类似的技术方案,而光速搜索更要在实现和效率上略胜一筹。

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光速搜索常见问题

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光速搜索可快速搜索本机文件。而且,光速搜索PC版十分轻巧,运行几乎不消耗系统资源,占用磁盘空间微乎其微,十分便捷。那么光速搜索常见问题有哪些?

光速搜索常见问题

1.盛大光速搜索电脑版有多快?

笔者亲测,加载全部文件仅需0.02秒,查找任意文件亦是毫秒级的速度,从此告别windows自带搜索工具漫长无期的等待。

同时,迷你搜索框常驻任务栏,一呼即搜;本机文档、图片、程序、视频智能分类,更易查找。

2.盛大光速搜索电脑版为什么快?

据悉,光速搜索主要利用了NTFS文件系统的特性,可以根据文件名查找更快。这种方式利用了系统自身功能,并不需要不断的去遍历文件内容,所以在做文件索引时,效率高,节省资源。Picasa的图片遍历采取了类似的技术方案,而光速搜索更要在实现和效率上略胜一筹。

3.单击图片右键出现光速搜索,怎么删除这个东西,这个软件我已经卸载了,但是右键还是有?

用清理工具清理注册表即可。

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视超光速现象

全文共 434 字

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1972 年,美国天文学家首先发现了赛佛特星系 3C120 的膨胀速度为光速的 4 倍。我们现在都已知道,根据著名科学家爱因斯坦的相对论理论,光速是世界上最快的速度,没有任何物质具有的速度能超过它。但是天文学家在以后的工作中又陆续发现了几个类星体(如 3C345 等)的两个射电子源的分离速度为光速的 7 倍,甚至达到 10 倍。以后的研究使天文学家认识到:这些现象反映出来的超过光速的现象只是一种视现象。实际上,上述天体的速度并没有超过光速,分析出的原因可以有几种:一、为引力透镜或是一种折射而引起的,二、为射电源的依次闪光而使人产生错觉,三、透视现象。另一些人则给出了不同的解释。他们认为这种现象的产生是由距离上的视觉错误造成的,其发射点实际不在同一距离上,对这一解释,天文学家现在已找到了观测上的一些证据。但是,具体的原因是什么,现在还不能说已经找到了答案;若依据现有理论有一点是肯定的,即光速是无法逾越的,很多天文学家都坚信这一点,并由此出发去寻找宇宙的答案。

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为什么不能超光速

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英国《自然》杂志发表的一篇关于“超光速”实验的论文,引起了人们对超光速到底是否存在的讨论,为什么不能超光速也是人们好奇的。下面阅读小编整理的一些为什么不能超光速的原因,欢迎阅读!

超光速的相关实验

突破光速、超越时空是不少科幻小说的主题,但爱因斯坦的相对论断言光速是任何物质在真空中的最快速度,小说家的幻想没有依据。一些欧洲科学家在实验中发现,中微子速度超过光速。如果实验结果经检验得以确认,爱因斯坦提出的经典理论相对论将受到挑战。科学界认为这项发现是在爱因斯坦的理论上“炸开一个大洞”。

快60纳秒

意大利格兰萨索国家实验室“奥佩拉”项目研究人员使用一套装置,接收730公里外欧洲核子研究中心发射的中微子束,发现中微子比光子提前60纳秒(1纳秒等于10亿分之一秒)到达,即每秒钟多“跑”6公里。“我们感到震惊。”瑞士伯尔尼大学物理学家、“奥佩拉”项目发言人安东尼奥·伊拉蒂塔托说。

英国《自然》杂志网站22日报道这一发现。研究人员定于23日向欧洲核子研究中心提交报告。

“奥佩拉”项目发言人伊拉蒂塔托说,项目组充分相信实验结果,继而公开发表结果。“我们对实验结果非常有信心。我们一遍又一遍检查测量中所有可能出错的地方,却什么也没有发现。我们想请同行们独立核查。”

这一项目使用一套复杂的电子和照相装置,位于格兰萨索国家实验室地下1400米深处。

这不是爱因斯坦的光速理论首次遭遇挑战。2007年,美国费米国家实验室研究人员取得类似实验结果,但对实验的精确性存疑。

可能撼动现代物理学基石

这一最新发现可能撼动现代物理学的基石。法国物理学家皮埃尔·比内特吕告诉法国媒体,这是“革命性”发现,一旦获得证实,“广义相对论和狭义相对论都将打上问号”。

欧洲核子研究中心物理学家埃利斯对这一结果仍心存疑虑。科学家先前研究1987a超新星发出的中微子脉冲。如果最新观测结果适用于所有中微子,这颗超新星发出的中微子应比它发出的光提前数年到达地球。然而,观测显示,这些中微子仅早到数小时。“这难以符合‘奥佩拉’项目观测结果。”埃利斯说。

美国费米实验室中微子项目专家阿尔方斯·韦伯认为,“奥佩拉”可能存在测量误差。就韦伯而言,即使实验结果获得确认,相对论“仍是优秀理论”,只不过“需要做一些扩充或修正”。意大利研究人员在实验中发现中微子超光速

问:“超光速”如何被发现?

答:“奥佩拉”项目研究人员接收730公里外欧洲核子研究中心发射的中微子束,发现中微子比光子提前60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒)到达,即每秒钟多“跑”6公里。过去两年,他们观测到超过1.6万次“超光速”现象。

问:这项实验是否意味着相对论不再成立了?

答:许多专家认为,即使实验结果获得确认,相对论“仍是优秀理论”,但“需要做一些扩充或修正”。但也有专家认为,如果真的证实这种超光速现象,其意义十分重大,整个物理学理论体系或许会因此重建。一种超光速的流体解释已经被数学物理学家提出,按照流体力学对电磁场论的补充推导,只要把超光速部分的方程变一个符号,存在超光速不会进入一个虚数空间。而是实实在在可以存在的双曲型物理系统。

中微子运行速度并未超过光速

3月16日,欧洲核子研究中心16日公布最新测量结果显示,去年9月“中微子振荡实验”中,中微子运行速度并未超过光速,原测量结果存在误差。

欧洲核子研究中心研究项目负责人塞尔吉奥·贝尔托卢奇通过公报向媒体证实,有证据显示,相关实验结果受到了测量误差干扰。贝尔托卢奇表示,欧洲核子研究中心将继续与意大利格兰萨索国家实验室合作,在今年5月进行新一轮“中微子振荡实验”,以期给出准确答案。

名词解释

中微子

中微子是一种极为神秘的物质,在科学界有“鬼粒子”之称。虽然中微子在宇宙广泛出现,但是极难探测得到,科学家对它所知不多,1934年才确定它的存在,直至最近才确认中微子有质量。中微子从星体核聚变中产生,太阳便是其中一个产生地点。中微子是一种基本粒子,不带电,质量极小,几乎不与其他物质作用,在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子,每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计。

相对论

相对论,爱因斯坦的经典理论,是现代物理学基础理论之一,认为任何物质在真空中的速度无法超过光速。除非粒子不携带信息。

看了不能超光速的原因还看:

不能超光速的原因二:时光倒流

曾有一种说法为超越光速会导致时光倒流,后被无数科学家驳回。群众和媒体对于相对论“钟慢尺缩”现象的一种简单外推。其逻辑是:物体速度越快则时间流逝的越慢,当速度达到光速时,时间停止流逝,那么如果速度超过了光速,时间的流逝速度会不会变成负数呢?即时光倒流。

不能超光速的原因一:一个推论

不能超光速是相对论的一个推论.

但是,这只是推论而已,不是相对论的根本原理(构成相对论的两个假设没有不能超光速这条).

也就是说,世界上如果有超光速的现象发生,也不影响相对论的其他结论.

我觉的这是个很重要的问题.

那么相对论为什么不允许超光速的现象呢?

确切一点说,相对论不是不允许超光速的现象,而是不允许有超光速的信息传递.

再确切点,相对论也不是不允许有超光速的信息传递,而是不允许利用这种信息传递去改变已发生结果的原因.从而造成因果上的逻辑矛盾.物理上叫超距现象.

比如说,某人利用超光速信息传递,回到过去,在他自己没有出生的时候杀死自己的父亲.这就影响了因果论,所以这是相对论不能允许的.

大家都知道,相对论属于经典物理,它没有摆脱因果论的束缚,A导致B,B导致C,一切是环环相扣的.为了确保这个因果性,爱因斯坦就假设了没有超光速的信息传递发生.

而现实中超光速是存在的,比如由量子论推论出的一些现象,量子隧道效应,黑洞蒸发,包括物质波等等,都是超光速的现象.只是这些现象是基于不确定原理的,所以不能去改变事物发生的原因,所以不与相对论矛盾.

就算有一天真的发生了可以“回到过去”的现象,也不会影响相对论的其他结果,相对论依然是我们可以信赖的基石.

超光速原理

人类并未完全理解和完整阐释基础理论机构,尤其是牛顿三定律----运动力学的研究。我们的理解一直沉溺在宏观上的研究。正确的方向,应该发展的是去完整阐释,牛顿三定律在微观上的运动本质根源。但是很多人没有意识到科学定律和生活中的细节。

我们的研究开始,仅仅是来自一束光---一束透过玻璃的光。然后揭开物质运动和“速度”本质。光透过玻璃不仅仅有折射和动量守恒的结果,还有速度的变化的过程。而这个过程,就是无意中让我们窥探到运动“速度”的微观本质奥秘。外因总是通过内因才能改变事物状态。我们以此思想为突破物质运动微观本质的指导。物质运动“速度”的根源,必定有一个内因存在,然后才能让我们看见宏观的外在现象----即牛顿三定律可以解释和看到的现象。当然,也许或者可能还存在牛顿三定律无法看到的更广义的“极端”现象。

作为严谨的科学研究,我们不可能只拿光透过玻璃这个现象来论证自己的理论。为此我们找了许多年,看了许多基础实验的可以查证结果的现象。终于让我们找到了“正反电子接触湮灭瞬间变成高能光子”的现象。正反电子湮灭的过程,就是非常明显的物质粒子内部某种结构破坏和重组产生的现象过程。这也是“内因改变外因”的最有利证据。

因此,我们在一定程度上解释了物质运动“速度”的奥秘,并在此基础理论框架的基础之上,推演出了“物质运动超光速原理“、解释了极端情况下动量不守恒和太阳日冕百万度高温的成因、宇宙奇点大爆炸之前的宇宙、对”宇宙空间“的阐释和"宇宙膨胀"天体红移现象、甚至推演出一种极有可行的”时空穿梭“方法。

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为什么不能超过光速

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光速是目前已知的最大速度,物体达到光速时动能无穷大,所以按目前人类的认知来说达到光速不可能,为什么不能超过光速呢?接下来就跟着小编一起去看看吧。

为什么光速不可超越

2011年9月,物理学家安东尼奥•伊雷迪塔托(Antonio Ereditato)震惊了世界。他宣布的消息将彻底改变我们对宇宙的理解方式。如果参与OPERA项目的160名科学家收集的数据正确的话,说明我们已经成功观测到了不可能发生的事情。

这件事就是:粒子(这里指的是中子)的运动速度超过了光速。

根据爱因斯坦的相对论,这应该是不可能发生的。假如这件事成真,它的影响也十分巨大,许多物理学知识都必须予以重新考虑。

虽然伊雷迪塔托和他的团队称,他们对自己的研究结果抱有“高度自信”,但他们从未说过自己的结果是完全精确的。事实上,他们还邀请了其他科学家来帮助他们弄清究竟发生了什么事情。

最后他们发现,OPERA项目的结果是错误的。由于一处电缆接触不良,从GPS卫星传来的信号出现了延迟。结果中子的运动时间缩短了73秒,看上去就好像比光速还快一样。

虽然科学家们在实验之前进行了好几个月的细致检查,在实验之后也进行了反复核查,但这一次,科学家们还是犯了错误。虽然很多人指出,在粒子加速器这么复杂的机器中,这样的错误总会发生,但伊雷迪塔托还是引咎辞职了。

为什么人们都将“某种东西比光速还快”这件事看得这么严重呢?我们真就那么确定没有东西能超过光速吗?

让我们先来看看第二个问题。真空中的光速是每秒299792.458公里,约等于每秒30万公里,速度非常之快。太阳距地球约1.5亿公里,光只需要8分20秒就能跑过这段距离。

我们造出来的东西能与光速相提并论吗?新视野号空间探测器是人类造出的速度最快的东西之一,相对地球的运行速度只有每秒钟16公里,比每秒钟30万公里差了一大截。

但粒子的速度可以比这快得多。上世纪60年代初,麻省理工学院的威廉•贝托齐(William Bertozzi)开展了一项实验,不断给电子加速,使电子的速度越来越快。由于电子带负电荷,只要使一块材料带上同样的负电荷,就能把电子向前推出去。施加的能量越高,电子的速度也就越快。

你可能会以为,要想达到每秒钟30万公里的速度,只要增加所施加的能量就可以了。但我们发现,电子是不可能达到那么高的运行速度的。贝托齐的实验显示,增加能量之后,电子的运行速度并不会简单地成比例增加。到了后来,就算施加了大量能量,电子的速度也只能加快一点点。这一速度会不断接近光速,但永远无法真正追上光速。

想象一下,你正在朝一扇门走过去,每次走的长度都是你现在和门之间距离的一半。严格来说,你永远也走不到门跟前,因为每走一步之后,你和门之间仍然存在一定距离。贝托齐的电子加速实验遇到的也是类似的问题。

但光也是由一种叫做光子的粒子构成的。为什么这些粒子就能达到光速,电子之类的粒子就不行呢?

“物体的运动速度越快,它就会变得越重;而物体变得越重,要想加速也就越难,因此你永远不可能达到光速。”墨尔本大学的一名物理学家罗杰?拉索尔(Roger Rassool)说道,“光子实际上是没有质量的。如果它有质量,也就不可能以光速运行了。”

光子是一种非常特殊的粒子。不仅因为它们没有质量,让它们在宇宙这样的真空中可以无拘无束地自由穿梭,还因为它们根本不需要加速。光的能量借助波的形式传播,这意味着从光子诞生的那一刻起,它就已经达到了最高速度。

不过,光有时似乎传播得比我们认为的要慢一些。虽然互联网技术人员喜欢说信息“以光速”在光纤中传播,但光在光纤的玻璃中传播的速度其实比在真空中慢40%。

事实上,这些光子的运行速度仍然是每秒钟30万公里,但在光波穿过玻璃时,会从玻璃原子中释放出其它的光子,对之前的光子造成一定干扰。这一点可能很难理解,但值得我们去注意一下。。

与之类似,科学家在实验中通过改变光子的形状,成功减慢了单个光子的速度。

不过,在绝大多数情况下,我们还是可以说光速就是每秒30万公里。我们还未观察到过、或者造出过能与光速媲美、甚至超过光速的东西。下文中提到了一些特殊的案例,但在此之前,让我们先来解决另一个问题:为什么光速这么重要呢?

答案与一位叫做阿尔伯特?爱因斯坦的男人有关。他的狭义相对论对这一速度上限引发的许多后果进行了探讨。

该理论最重要的观点之一是,光速是一个常量。无论你身在何处,无论你速度多快,光传播的速度始终保持不变。

但这也带来了一些概念上的问题。

想象一下这样的场景:手电筒的光柱投射到一艘静止的宇宙飞船的天花板上。光线先是朝上,被镜子反射回来,然后投射到地板上。假设光线经过的距离为10米。

然后再想象一下,宇宙飞船开始以超高速运行,速度为每秒数千、甚至数万公里。你打开手电筒之后,光线的运动方式看上去和之前一样:先是往上走,然后被镜子反射回来,投射到地板上。但由于镜子此时正和宇宙飞船一起高速运行,要实现这样的效果,光线的运动轨迹必须倾斜于地面,而不是垂直于地面。

因此光线经过的距离比之前增加了。假设这段距离增加了5米,光线经过的总距离就变成了15米,而不是之前的10米。

不过,虽然这段距离增加了,根据爱因斯坦的理论,光速仍然是不变的。速度等于距离除以时间,既然速度不变,距离增加,时间应该也增加了才对。

不错,时间本身也被拉长了。这听上去很异想天开,但实验已经证实了这一点。

这种现象名叫时间膨胀效应。这意味着对于在高速运行的汽车中的人来说,时间过得比静止时要慢一些。

例如,国际空间站相对地球的运动速度是每秒7.66公里,对于宇航员来说,时间比地球上慢了0.007秒。

而套用到粒子身上,事情就更有趣了。比如上文提到的电子,它们可以以接近光速的速度运行。对于这些粒子来说,时间膨胀效应就更明显了。

牛津大学的一名实验物理学家史蒂文?科尔斯海默(Steven Kolthammer)用渺子举例说明了这一点。渺子十分不稳定,很快就会分裂成其它更简单的粒子。按照它们的衰变速度,大部分渺子在离开太阳之后,等到抵达地球时,就应该已经衰变了才对。但事实上,仍有大批渺子能成功抵达地球。长时间以来,科学家一直对这一点感到大惑不解。

“原因是渺子在诞生时的能量极其巨大,因此渺子能够以接近光速的速度运行,”科尔斯海默说道,“所以对于它们而言,时间其实放慢了不少。”

渺子之所以能“存活”得比我们以为的更久,靠的就是实际存在的、天然的时间弯曲效应。

当物体相对于其它物体的运动速度更快时,它们的长度也会收缩。时间膨胀效应和尺缩效应都是时空根据物体的运动状态发生改变的例子。比如你,比如我,比如宇宙飞船,物体只要有质量,就会出现这些现象。

但爱因斯坦指出,最关键的是,光不会受到这些效应的影响,因为光没有质量。正是因为这一点,这些定律之间的统一才那么重要。如果有什么东西的运动速度超过了光速,它们就会与宇宙运作的基本法则相违背。

但也有一些例外的现象。

首先,虽然我们还没观察到有什么东西能超过光速,但这并不意味着,在非常特殊的情况下,理论上是无法打破光速的限制的。

宇宙膨胀就是一个例子。宇宙中有一些星系,它们从彼此身边逃离的速度就超过了光速。

另一个有趣的例子则与粒子有关。这些粒子无论相隔多远,似乎都能同时表达出相同的特性。这一现象叫做“量子纠缠”。从本质上来说,光子可以在两种状态间随机转换,但如果两个光子之间存在量子纠缠的话,其中一个光子的状态将恰好与另一处的光子完全相同。

因此,如果两名科学家各负责观察一个光子,他们就能同时得到相同的结果,而这一速度是超过了光速的。

不过,在上述两个例子中,我们必须注意到,信息在两个实体之间传播的速度是无法超过光速的。我们可以计算宇宙的膨胀速度,但我们无法在其中观察到任何超过光速运行的物体,就好像它们从我们的视线中消失了一样。

至于那两名研究光子的科学家,虽然他们能同时得到相同的结果,但他们向对方确认这一事实的速度也不可能超过光速。

“这让我们避免了各种棘手的问题,因为如果你发射信号的速度超过光速的话,就可能引发一些诡异的悖论,让信息在时间上出现了倒退。”科尔斯海默说道。

不过,从技术层面来讲,还有另一种方法能实现超光速运动:利用时空中本身存在的缝隙,从而避免受到普通运动法则的牵制。

德州贝勒大学的杰拉德?克利佛(Gerald Cleaver)对制造超光速宇宙飞船的可行性进行了研究。一种方法是穿越虫洞。时空中存在一些环状回路,这与爱因斯坦的理论是完全一致的。宇航员可以利用这些捷径,从宇宙中的某一处地方直接跳到另一处去。

物体在虫洞中运行的速度不会超过光速,但从理论上来说,它到达目的地的时间的确比光走正常路线所需的时间要短。

但我们也许无法利用虫洞进行空间旅行。那么,我们能否以某种可控的方式主动使时空发生弯曲,从而使相对的运动速度超过光速呢?

克利佛对一种名为“曲速引擎”(Alcubierre drive,又名阿库别瑞引擎)的概念进行了研究,这一概念是理论物理学家米格尔?阿库别瑞于1994年提出的。从根本上来说,它描述的是这样一种情境:宇宙飞船前方的时空会收缩,将宇宙飞船向前拉去,而与此同时,飞船后方的时空则会膨胀,产生推动效应。

“但问题是,我们怎样才能实现这一点呢?实现它又需要多大的能量呢?”克利佛说道。

2008年,克利佛和他手下的研究生理查德•奥伯塞(Richard Obousy)对所需的能量进行了计算。

“我们发现,假设飞船大小为10米*10米*10米、即总体积为1000立方米的话,光是启动这一过程所需的能量数量级就与木星的质量相当。”

而在启动之后,我们还需要不断供应能量,保证这一过程不会中断。没人知道我们要怎样才能做到这一点,也没人知道这需要什么样的技术。

“我可不想预言说这永远不可能成真,结果被后人诟病数百年,”克利佛说道,“但就目前而言,我真不知道怎样才能做到这一点。”

因此就现在来说,超光速旅行依然如神话般遥不可及。

不过先别失望。在本文中,我们考虑的主要是可见光。但事实上,真正的光比这要宽泛得多。从无线电波到微波,再到可见光、紫外线、X射线和原子衰变时释放的伽马射线,这些神奇的射线都是由同一种物质组成的——光子。

它们之间的区别在于能量和波长的不同。这些射线加起来,就构成了完整的电磁光谱。无线电波能以光速传播,这对于通讯的用处非常巨大。

科尔斯海默在他的研究中搭建了一个电路系统,用光子从电路的一部分向另一部分发射信号。因此他在光速的用途上很有发言权。

“现在的互联网和以前的无线电都是这样的例子,光速为我们提供了巨大的便利。”他指出。

科尔斯海默还补充说,光在宇宙中还起到了沟通的作用。当一部手机中的电子振动时,便会释放出光子,让另一部手机中的电子也开始振动。你打电话的时候,就会经历这样的过程。

太阳中的电子振动时也会释放出光子,正是它们产生的光线孕育了地球万物。

光就像宇宙中的广播节目。光速为每秒钟299792.458公里,这一速度始终保持不变。并且,时空还具有延展性,无论人们身在何方,无论他们正处于怎样的运动状态,每个人都遵循着相同的物理法则。

不过,谁会愿意运动得比光速还快呢?那场景一定太美,让人不容错过。

光速

光速,即光波传播的速度。真空中的光速是一个重要的物理常数,符号为c(来自拉丁语中的 celeritas,意为迅捷),c不仅仅是可见光的传播速度,也是所有电磁波在真空中的传播速度。光速是目前已知的最大速度,物体达到光速时动能无穷大,所以按目前人类的认知来说达到光速不可能,只有静止质量为零的光子,才始终以光速运动着。光速与任何速度叠加,得到的仍然是光速。速度的合成不遵从经典力学的法则,而遵从相对论的速度合成法则,所以光速、超光速的问题不在物理学讨论范围之内。

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