光速并非最快,宇宙中四种超光速现象,你知道哪些
如果要问宇宙中什么东西的速度最快,相信幼儿园小朋友都知道“光”的速度是最快的,也正因为光的速度最快,所以在宇宙尺度下一般都采用光年作为距离尺度,而且经过多年的实验研究,“光速不可超越”和“光速真空恒定”,已经成为了一个公认的事实。
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但是你知道吗,其实从某种角度上来看,光速并非宇宙中最快的速度,还有许多速度实际上是超越了光速的。那么为什么会出现这种情况呢?这是不是代表“光速不可超越”这条定律出现了错误?
事实上这个条定律并没有出现任何错误,只是人们对这条定律理解出现了错误,也可以说是理解不够到位和深入。
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不过说起光速,就不得不提到一位改变了世界的科学家——阿尔伯特·爱因斯坦,正是他打破了固有的时空观,开启了认识宇宙本质的大门。
在爱因斯坦之前,人们普遍认为光并没有所谓的“速度”,它通常是瞬间到达某地,同时也认为宇宙是一个无限大没有尽头的空间,但是因为爱因斯坦的出现,这一切常规的认知都被打破了。
他提出的相对论让人们对光速、对宇宙有了新的认识。更主要的是,经过近百年的实验研究,也证明了相对论的准确性、适用性以及权威性。
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既然相对论是正确的,“光速不可超越”和“光速真空恒定”又是其核心内容,那么为什么宇宙中还存在超光速现象呢?难道相对论还有某些漏洞或者错误?
实际上相对论所定义的只是有“质量”的物体,对于宇宙中那些没有质量的存在,相对论当然也就不适用于它们了,所以这并不是相对论错了。
说了这么多,相信大家非常好奇宇宙中究竟有哪些“超光速”现象,下面就一起来看看吧,顺便看看你知道几个。
一、宇宙大爆炸的瞬间
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根据对宇宙数百年的研究,科学家们从诸多细节中发现了一个惊人的实事:现在的宇宙源于一百多亿年前的一场爆炸,而宇宙在爆炸之前是一个密度、质量无限大且体积无限小的点,科学家将这个点称为“奇点”。
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在这场宇宙起源的爆炸中,爆炸瞬间的速度是远大于光速的,因为在爆炸的瞬间才产生了空间和时间的概念,而“光速”不过是爆炸瞬间产生的空间中,一个小小的把戏而已,科学家们将这个现象成为“视界疑难”。
当然了,虽然宇宙形成瞬间的复杂程度已经完全超出了人类的认知,但是因为光速本身就是空间内的一种定义,所以这和相对论并无冲突之处。
二、宇宙膨胀速度
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从哈勃观测到“红移现象”,人们就开始知道宇宙是在膨胀的,但是相信有许多人并不知道,宇宙的膨胀速度可以说是将光速远远的甩在了身后。
那么科学家是如何知道宇宙膨胀速度远大于光速的呢?其实很简单。根据宇宙大爆炸理论,宇宙诞生至今大约有138亿年左右,但是根据观察,宇宙目前的可观测直径却在920亿年光年左右。
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如果膨胀速度小于或者等于光速,那么显然可观测直径不会是920亿光年以上,所以唯一的解释就是宇宙膨胀速度是远大于光速的。
当然了,就和上面的例子一样,因为空间本身并没有任何质量,所以它膨胀的速度超越光速也并不违背相对论。
三、量子纠缠效应
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现在之所以大部分人知道量子纠缠,其实无外乎两个原因,第一是因为在量子研究的领域,我国现在一直走在国际的最前列,第二则是因为近些年大火的科幻小说《三体》中,曾经多次出现过过于量子纠缠,以及使用量子纠缠进行通讯的情节描述。
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那么什么是量子纠缠呢?其实很好解释。假设宇宙中有两个互为纠缠状态的粒子,哪怕这两个粒子相隔无限远,只要其中一个粒子做某种动作,那么另一个粒子将会忽略距离带来的影响,无延时的同步另一个粒子的动作。
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