什么比光的速度还快??
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。
物体的质量将随着速度的增大而增大,当物体的速度接近光速时,它的动质量将趋于无穷大,所以质量不为0的物体达到光速是不可能的。只有静质量为零的光子,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。真空中的光速是一个重要的物理常量。
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当某物体运动速度相对于另一物体接近光速,某物体的时间相对于另一物体减慢,时间变化符合洛伦兹变换。(20世纪70年代通过卫星和地面天文台观测日食的同一时间位置的不同得以证实)光速是目前已知的最大速度,物体达到光速时动能无穷大,所以按当前人类的认知来说达到光速不可能,所以光速、超光速的问题不在物理学讨论范围之内。
自20世纪初起,我们的理论一直受制于爱因斯坦验证的光速极限,即每秒186282英里(约合每秒30万公里)。即使我们把宇宙飞船加速到这一速度,到达距离我们最近的恒星系统半人马座阿尔法星(距离我们大约4.3光年)并返回,也需要近十年时间。
此外,宇宙飞船本身还要考虑能量限制。因此,必须要实现突破光速极限才有可能实现这些目的。科学家们实施了许多相关的实验,比如由美国普林斯顿大学科学家王利军(Lijun Wang)于2000年进行的实验和德国科学家于2007年进行的实验都取得了一定的进展。最初,科学家们坚信没有任何物质或信息能够突破光速,但光脉冲却能够做到。
在真空状态下,在不同位置测到的光脉冲似乎以一种难以置信的速度在传播。不过,这一速度仍然无法对我们太空旅行提供太大的帮助。2007年的实验仍然存在争议。
2024-10-17 广告
“快子”,
也就是说,即使在没有“快子”的情况下,也有一些“东西”可以比光更快。然而这些东西既没有能量也没有动量,甚至没有任何信息。以一个思维实验为例,想象你将一个非常强大的激光指示器对向月球。假设它足够强大,强大到你可以看到它的光,并且它的光束紧密到让你可以看到它在月球表面的清晰红点。
现在以每秒几百次的速度来回移动激光指示器,几秒后,红点也会开始来回移动……当你测量它在月球表面的移动速度时,你将发现它已超过光速。可惜的是,没有月球居民能以任何方式改变红点,以凭借它的超光速向另一个月球居民发送信息。
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不存在以光速运动的观察者参考系。如果存在,那反而是自相矛盾的。观察者相对于自己总是处于静止状态。但是根据这个理论的基本假设,他自己的速度,即光速,对于包括他自己在内的所有观察者来说都是一样的。所以他会同时看到自己是静止的并以光速移动。
同理,也不存在比光速更快的参考系。对一个观察者来说比光快的东西,对所有观察者来说都比光快。因此,一个超光速的观察者会同时发现自己处于静止状态并且比光速移动得更快,这是一个矛盾的说法。
(
faster-than-light,
FTL
或称
superluminality
)会成为一个讨论题目,源自于相对论中对于局域物体不可超过真空中光速c的推论限制,光速(真空中大约为30万千米/秒)成为许多场合下速率的上限值。在此之前的牛顿力学并未对超光速的速度作出限制。而在相对论中,运动速度和物体的其它性质,如质量甚至它所在参考系的时间流逝等,密切相关,速度低于(真空中)光速的物体如果要加速达到光速,其质量会增长到无穷大因而需要无穷大的能量,而且它所感受到的时间流逝甚至会停止(如果超过光速则会出现“时间倒流”),所以理论上来说达到或超过光速是不可能的(至于光子,那是因为它们永远处于光速,而不是从低于光速增加到光速)。但也因此使得物理学家(以及普通大众)对于一些“看似”超光速的物理现象特别感兴趣。但是在介质中,物体的运动速度超过介质中的光速则是可能的。因为光速在介质中会下降。这种情况下会产生一些特别的现象。假使物体带电,则会发出蓝色光为主的切连科夫辐射。
某些极端条件下群速度也可以
但实际信息传递的速度不能超过光速
但是思想有时也能超越光速