超過光速和超過絕對零度哪個更可能實現?

令狐不是很想衝1


低於絕對零度與超過光速,這兩個是這個已知宇宙中的鐵律,人類無論如何也不能通過人為的方法達到這樣的目的。

超過光速:

狹義相對論提到了一個質速關係,意思是指,當一個物體運動的速度越來越快時,那麼它的動質量也會越來越大,如此一來,想要繼續給這樣的不斷增加動質量的物質提供加速度的話,就必須提供更多的能量,直至這個物體的運動速度無限逼近光速,需求的能量也會逼近於無窮大。

這會造成無法提供這無窮大的能量來維持這個物體的運動加速度,那麼物體的速度就不會繼續向上升了,或許在未來可以無限逼近光速,但絕不可以達到光速或者超越光速。

並且,超越光速會破壞因果,導致收信息發生在發信息之前,這是不合乎邏輯的。

低於絕對零度:

與超越光速一樣,這也是已知宇宙已知的鐵律,人類用降溫的方法只能無限逼近絕對零度,但絕不可以低到絕對零度或者低於絕對零度。

絕對零度是溫標的開始,定義為零開爾文,在這時候,分子與原子的熱運動都會停止,人類用已知的方法可以製造出極低溫,無限逼近於絕對零度的溫度,曾經制造出只比絕對零度高三千萬分之一度的溫度。

另外,在最近,NASA發射了冷原子實驗室到了國際空間站,將在太空中,在這個類似一臺冰櫃的設備中,製造出宇宙最低溫,但是也只是無限逼近於絕對零度罷了。

所以,光速是極限速度,絕對零度是極限低溫,兩者都是極限。


一枚遊戲科幻迷


超過絕對零度?題主不是來玩腦筋急轉彎的吧,要表達的應該是低於絕對零度吧。

這個問題答案需要看你怎麼理解超光速和低於絕對零度了。你完全可以說這兩個都不能實現,也可以說這兩個都已實現。

絕對零度是不能達到的,這是熱力學第三定律。不過在熱力學中存在熱力學溫度為負的負溫度狀態,但那個負溫度和一般意義上的溫度是有區別的,負溫度只是代表系統的混亂程度隨能量的增加而降低。

在相對論的世界裡,不允許物質超過光速。也可以理解為不允許能量超過光速,或者是信息的傳遞速度不能超過光速。因為如果讓物質達到光速,就需要給它提供無窮大的能量,宇宙中沒有那麼多能量可以提供給它。

不過相對論並沒有否定超光速。如果去文獻檢索系統中檢索一下就會發現,在很多正規專業的學術期刊上會有超光速的論文。這些超光速沒有一個能夠違反相對論,其中大多數是相速度超光速,都不能做到讓能量或質量超光光速移動,也不能使信息以超越光的速度傳遞。還有像兩個糾纏的粒子,一個粒子的狀態被測量,另一個粒子馬上做出反應,這個速度的測量結果遠遠超過光速。這個速度也是不能傳遞能量或者信息的。

有理論認為,存在超過光速的一種粒子——快子。快子這種粒子不同於通常意義上的粒子,打一個比方的話,實數代表一般意義上的粒子,快子就需要用虛數表示。快子目前也只是在數學中存在,並沒有在任何實驗中發現快子。


刁博


超光速和低於絕對零度哪個都不可能實現,當然,這裡指的是局域速度不可超越光速。

根據狹義相對論的質速關係:M=m·γ,其中M是運動質量,m是靜止質量,γ是洛倫茲因子,即γ=1/√(1-v^2/c^2),v是運動速度,c是光速。下面,以γ作為v的函數進行作圖:

可以看到,物體的運動速度越快,洛倫茲因子越大。而當v→c時,γ→∞。因此,對於擁有靜止質量的物體,當v→c時,M→∞。顯然,想要使質量趨於無窮大的物體繼續加速是不可能的,所以擁有靜止質量的物體達不到光速。另一方面,對於沒有靜止質量的物體而言,其運動速度剛好為光速。無論如何,超越光速是不可能實現的。目前,大型強子對撞機(LHC)最快可以把質子加速度到光速的99.9999991%。而在宇宙中,天文學家觀測到一種名為“我的天啊粒子(Oh-My-God particle)”,它的運動速度高達光速的99.99999999999999999999951%,但仍然小於光速,更不是超過光速。

另一方面,之所以物體會產生溫度,本質上是因為組成物體的粒子不斷做熱運動。物體的溫度越高,表明粒子的熱運動越劇烈。當物體的溫度越來越低時,粒子的熱運動越來越慢。直至物體的溫度達到絕對零度,粒子的熱運動完全停止,所以溫度不再會繼續下降,這意味著低於絕對零度是不可能的。事實上,粒子的熱運動也不會完全停止,也就是說絕對零度也不可能達到,只能無限接近。具體而言,絕對零度為0 K,或者-273.15 ℃,目前人類已經實現的最低溫度為100 pK,或者−273.14999999990 °C,這個溫度仍然高於絕對零度。

因此,不管是超光速還是低於絕對零度,都無法實現,這是物理定律所決定的。


火星一號


答:一定要討論一個結果的話,超過光速更可能實現。


當前的物理學,“光速不變原理”和“絕對零度不可達到”,都是物理學中的鐵律,都很難被推翻,但是對於這個問題,我們還是可以嘗試回答,而且還有一些理由。



兩個原理分別來自於,狹義相對論和量子力學。

討論它們,本質上就是討論“相對論”和“量子力學”,誰先被發現具有侷限性。

理由一:相對論研究宏觀物質,量子力學研究微觀本質,所以量子力學更接近宇宙的本質

量子力學對微觀的研究,非常真實,不確定性原理極有可能是我們宇宙的基本原理,而絕對零度不可達到,正好是不確定性原理所要求的。

相對論研究的宏觀物質的規律,要知道宏觀都是由微觀的基本物質組成的,在這一點上,個人覺得量子力學更接近本質。

理由二:目前的實驗精度,量子力學更具優勢

量子力學在各實驗中的預言,其精度讓人難以置信,有些高達十幾位有效數字,這點是相對論無法比擬的,這點上量子力學被譽為“最成功的物理學理論”。


所以比較兩者的話,量子力學更靠譜。

理由三:目前對終極理論的研究,量子力學比相對論更完備

目前最有可能成為終極理論的超弦理論,也是把不確定性原理作為基本假設,但是對相對論的支持更弱些。

比如超弦理論要求十維空間,那我們在高維上很容易獲得超光速,但是量子力學在高維並沒有失效。

由於本人不是研究這方面的,所以這個“理由三”帶有個人“偏見”,不一定正確呢。

理由四:對文明來說,超越光速更有意義

這點雖然不算科學理由,但是確實該提,因為達到絕對零度又能怎麼樣?

目前人造最低溫度,離絕對零度只有一千萬分之一度,再降低一點意義不大,最多說明量子力學不完備。

但是超越光速就不一樣了,人類在地球上,要想發展成星系文明,要是受光速限制的話,離開銀河系都得幾萬年,這是一個高級文明的發展不能忍受的。

所以從實用性上來說,一個高級文明更願意去研究超越光速的辦法,而不是去研究怎麼達到絕對零度。


好啦!以上就是我的四條理由,喜歡我們答案的讀者朋友,歡迎點擊關注我們——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


我想想哈~怕是做夢的時候能實現。。哈哈

光速是相對論裡提到的,絕對零度是熱力學的範疇。但是這兩個都是極限:除了電磁波,其餘的質量體速度再快也達不到光速;對於絕對零度,就代表著微觀粒子的動能都為零,這是絕對不會發生的事。

①關於光速這一點,是老生常談的梗了。狹義相對論裡的洛倫茲變換因子已經明確指出超越不了光速。對於那些想穿越的人,目前只能是期盼,突然出現某位物理大神,提出了新理論—穿越是可行滴!否則的話,就頂多搞搞蟲洞吧

②在絕對零度這方面,只能告訴你,連宇宙本身都是有“溫度”的,微波背景輻射在2.7k左右,換成攝氏度就在-270左右,比絕對零度高了約3攝氏度。

到了我們的日常生活,一杯水為例,到絕對零度也就意味著水分子的動能為零,像什麼布朗運動就沒了,就好像時間停止了一般。


賽先生科普


超過光速和超過絕對零度哪個更可能實現。

楊春華先生為,在宇宙中超光速是很容易實現的。要想超過絕對零度是很困難的事。

楊春華先生認為,在不久的將來人類完全可以實現超光速宇宙航行。超光速宇宙航行是人類的權利,誰也沒有權利限制。就是愛因斯坦先生也沒有權利限制人類的超光速宇宙航行。

飛天夢是中國最古老的傳說,從古代開始中國人就幻想著飛天。人類的科學技術飛速發展,就是200年前有誰又敢想象今天的科學技術發展的程度。所以人類的超光速宇宙航行絕不是夢想。


超級科學大師


達到絕對零度有一點點可能,而光速是不可達到和超過的。

考慮光傳播的媒介,有些粒子的在其中速度可以超過此媒介中光傳播的速度,屆時,有切倫剋夫輻射為證明。真空中任何質量物體的運動不可能達到或者超過光速。這是一種信念,不容置疑的信念,同時也是一個尚未被實驗或現實證偽的科學命題。狹義相對論嚴格規定並證明了真空中的光速是任何質量物體不可到達和超越的,除了光自身的傳播以外。

絕對零度存在於想象之中。為什麼這麼說?以經典傳統的觀點看,溫度是粒子熱運動平均速度的度量。讓一個物體的全部組成粒子全部達到靜止不動的狀態,才可以認為這個物體達到了絕對零度(攝氏零下273.15度)。據說現今物理學家們已經在實驗室製造了僅僅高於絕對零度千萬分之一攝氏度的低溫,也許這個過程還在繼續,但這也只是證明了,我們可以無限趨近於絕對零度,而無法達到絕對零度。之所以說還有一點點可能達到絕對零度,指的是,既然粒子的熱運動的運動狀態是大量粒子數據統計的結果,那麼,如果在粒子數有限情況下,由於每個粒子的運動狀態的隨機性,每一個組成粒子的速度恰好同時等於零的可能性是存在的,這樣就是系統溫度達到絕對溫度的時刻。


郭城3點14壹伍玖


當然是超過光速更可能實現。儘管大多數情況,物理系統不允許你通過連續的方式加速達到光速。但是與超光速矛盾的物理公式是這時候能量或者質量會變成虛數。可是物理中到處在用虛數做計算,保不齊質量和能量的確是有虛值的呢,只是宏觀上難以觀測到而已。其實有可能宏觀上某些現象的本質就是超光速呢,只是我們用了另一種方式去解釋了。

而低於絕對0度實在難以想象。主要是溫度的定義是分子平均動能。動能要加起來是先要取模的。即使你說能量是負的也好,是虛數也好,在加起來求平均之前是要取個模的。。。取好模了就是正數了。哪還有低於0的可能。除非我們重新認識溫度的本質,能夠將溫度量子化後期待奇怪的結果。


考拉都能懂的物理


超光速已經出現了!

這個問題不準確呀。超光速是信息傳遞速度超光速?還是物質運行速度超光速?

如果是“信息傳遞”速度超光速。那麼原則上已經實現了。中國的一些年輕的高材生,做出來的量子通信衛星,通過量子糾纏的原理傳遞信息。

這個傳遞速度,原則上就是超光速的呀,而且超了無限多。從地球到宇宙邊緣,僅需瞬間。

想想這個技術是很可怕的,可以一秒鐘、瞬間將地球的信息傳遍整個宇宙。也就是說,一秒鐘之內整個宇宙所有的文明,都能收到這個信息。地球人和外星人可以視頻聊天,但是永遠不能進行肉體上的接觸。😭


美之星暖通


目前無法探知,舉個例子假如把一個絕對零度蘋果放在一個絕對零度的空間裡,理論上講所有的原子核不在震動,最終電子的能量將耗盡與原子核中的質子化為中子,最後蘋果中所有的化學鍵消失,蘋果就成了一個個靜止的中子。所謂絕對零度就是一個沒有能量存在的領域。那假如存在負能量領域就是低於絕對零度,我們現在無法探知。

對於光速,首先速度都是相對的,拿中子對撞來說把一箇中子加速超過0.5倍光速是有可能實現的,那麼對撞速度是多少呢?再比如,兩個0.6倍光速的飛船正對撞,那各自飛船測的的對方飛船的速度是多少呢?我們理解的速度只是三維世界裡的速度而已。廣義相對論孰在下才思有限的很,不能知其一二,不敢妄言。


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