相信有不少人和阿亮一樣是個科幻迷吧,當我們看科幻電影的時候經常會出現不少超光速的情節,比如星球大戰裏就有超光速曲率引擎什麽的,啓動以後可以瞬間穿越時空到達遙遠的星球。感覺非常酷。
但現代物理學並不允許物質的運動速度超過光速,因爲一旦超光速,就可能發生時光逆轉之類的情況,也就是所說的時光倒流。于是你就會感歎科幻畢竟是科幻,其實不然,超光速現象在宇宙中比比皆是。大家請注意,我剛說的不可超光速指的是物質的速度極限,而宇宙中還包含了其他速度概念,它們可並非是物質現象!
在愛因斯坦的相對論裏規定的速度極限只是指物質的運動,如果某種速度現象並不是物質的運動,那是不是這種速度就可以不用受到相對論的束縛而可以超過光速,答案是肯定的,只要你不是物質運動的速度,那和相對論有什麽關系!
以此理解,宇宙誕生于138億年前的起點大爆炸,而,其實在起點大爆炸後的10的-36次方秒這段時間宇宙處于爆脹時期,這期間的宇宙膨脹速率遠遠超過了光速,正是因爲爆脹的空間擴張,也讓我們可以觀測到的宇宙半徑達到了460億光年!
宇宙膨脹是空間的膨脹,在爆脹時期兩個粒子之間的距離會因爲空間膨脹而被拉大,但粒子本身並沒有被加速到超光速,就比如小明和小紅站在相隔一百米的馬路上,而馬路卻在不斷的拉長,不到一秒鍾的時間,他倆就相隔70萬公裏了,那麽他們的遠行速度就超過了光速卻沒有感受到任何的加速過程,所以作爲物質構成的人體並沒有被加速超過光速,而空間又不屬于物質範疇,所以這種超光速現象並不違背相對論。
還有一種超光速現象,那就是量子糾纏。按照現有的量子理論,把一對互相糾纏的粒子分別放置在水星和地球上,對地球上的糾纏粒子進行觀測,會同時影響到水星上的糾纏粒子,這種作用幾乎沒有間隔時間,而水星到地球最近的距離光也需要行進488秒。
可是地球上的糾纏粒子和水星上的糾纏粒子作用並沒有通過新式粒子發生作用,地球上的糾纏粒子並沒有發射一個超光速的心識粒子,飛行9800萬公裏抵達水星,並迫使水星上的糾纏粒子發生變化。
說到這裏你大致應該明白了吧,糾纏粒子之間的超光速作用並沒有把一個粒子加速到超光速, 這其中不涉及物質的運動,所以相對論依舊管不了量子糾纏!
也許有人會問,用這種超光速去傳遞信息和能量豈不是更快,事實上,信息和能量的傳遞必然需要物質參與其中的,這也意味著朝光速現象並不可以傳遞信息和能量。
可能大家並不理解信息和能量的傳遞爲什麽一定需要物質的參與,你試想一下什麽是信息,什麽是能量?
聲波可以攜帶信息是因爲物質的振動産生的機械波,波的不同頻率傳達到耳朵就是不同的聲音,而波也可以攜帶能量,比如距離你一百米的地方發生了爆炸,其振動導致空氣分子劇烈向外擴散,導致空氣分子互相擠壓産生較高的動能, 同時它也産生摩擦發出的聲音,你聽到的信息同時也有沖擊波打到你的身上, 那麽打到你身上的沖擊波其中的高能粒子就會撞擊到你身體中的細胞和分子,導致身體吸收了額外的動能而受到傷害,這就是能量的傳遞,同時聲波也傳到了你的耳中,讓你得到了信息,這就是信息和能量的傳遞!
你可以想象一下,如果沒有物質的參與,那麽信息和能量還能傳遞嗎?所以那些超光速首先就排除了物質參與其中,那麽也就意味著不可傳遞信息和能量!
好了,看到這裏小夥伴們應該大致明白了爲什麽光速會被限制了吧。如果有疑問可以在下方留言告訴阿亮哦