現在人類認知的最快速度是光速嗎?

Manny李文輝


我們通常所說的“光速限制”是有條件的,簡單說就是,任何攜帶能量或者信息的事物的速度不能超越光速,言外之意,只要一種事物不攜帶能量或者信息,就可以超越光速!並不違反愛因斯坦的相對論!

而問題描述中所說的黑洞吸引光線的例子也並不能說明黑洞的速度超越光速,黑洞本身不能用“速度多少”去描述,主要是黑洞的引力很大,以至於光都無法逃脫黑洞強大的引力!

那麼宇宙中是否存在沒有攜帶任何能量和信息的事物呢?

還真有!

量子糾纏。相信很多人都聽說過這種詭異的現象,量子糾纏的速度遠超光速,甚至可以說是瞬間的,但量子糾纏本身不傳遞任何信息,只是作為一個整體來看,兩個互相糾纏的量子在其中一個量子的狀態出現變化時,另一個馬上就會做出相應的變化!

打個比方,舉一個宏觀的例子,比如說一對手套分別裝在兩個袋子裡,當你打開其中一個袋子發現是左手套,你立刻就會知道另一個袋子裡是右手套,而兩隻手套就相當於兩個糾纏的量子!

還有空間膨脹的速度。我們都知道最後自誕生開始就一直在超光速膨脹,現在仍舊如此,但空間膨脹本身並不傳遞任何信息!

還有就是“蟲洞”的概念,利用的也是空間可伸縮性,利用強大的能量讓空間彎曲甚至撕裂,在空間裡“打一個洞”,瞬間跨越浩瀚星際距離!

所以說,光速並非人類認知最快的速度,而將來真正的星際旅行或許就需要通過“超光速”技術來實現!


宇宙探索


首先給出答案:單純說速度現在人類認知最快的速度並不是光速!至於題主補充黑洞的速度,在這裡我就不得不在此老生長談!之所以光逃脫不了黑洞,是因為黑洞的引力足夠大!並不是速度超過了光速。舉個簡單例子,如果你直線扔一顆釘子中間被磁鐵吸住了,那麼你能說磁鐵速度超過光速嗎?


至於我為什麼說人類認知速度比光速快,因為光速不變原理適用範圍為物質運動!!!所有具有靜止質量的物體速度不能超過光速!但是在自然界中卻存在許多超光速現象已經被人類所瞭解!

量子糾纏

這個名詞經常看問答的朋友估計非常熟悉,它就是兩個粒子之間的一種“超距作用”“神奇的心靈感應”(具體解釋可以去看我前面的回答)這一現象曾是愛因斯坦反駁波兒的論據之一,但事實是量子糾纏確實存在,不但存在而且它們之間的速度至少是光速的4個數量級!!!名副其實的超光速。


但是我們要知道的是,量子糾纏並不違反光速不變原理,因為這一速度並不能傳播信息!!!而光速不變原理指的是傳遞信息的速度不能超過光速!所以這也就是為什麼雖然量子糾纏超光速了,但我們應用的卻不是它的速度!而是量子加密技術!

空間膨脹

空間膨脹就是我們所說的另一個超光速現象,同樣光速不變原理也對空間不適用!空間的膨脹是處處膨脹,這就會造成空間的每一處都膨脹同樣大小,但越遠的地方會讓我感覺膨脹更多(具體解釋前面回答也有,打字太累、、、)所以在離我們很遠的宇宙膨脹速度就會超過光速!而這一原理也是目前人類認為可以超光速旅行的一種手段!!!


總之,再次重複我前面回答說的一句話:看問答希望大家不是看熱鬧,尤其是科學類的,希望大家在看完後能夠多瞭解,不要一知半解!!!


歡迎留下你的看法!!


科學認識論


從現有的理論來看,光速是物體的局域運動速度的極限,而且只有諸如沒有靜止質量的光子才能達到這個極限,其他物體只能趨近於它。我們知道,物體從空中掉到地上,由於地球引力的吸引作用,物體的速度會逐漸加快。同樣地,黑洞也能產生強大的引力作用,靠近黑洞的物體都會被吸進去。落向黑洞的物體持續被加速,最後的運動速度將會超過初速度。

然而,對於光而言,卻不會出現被引力加速的情況。雖然黑洞確實可以把光吸進去,但光在進入黑洞的過程中,速度並不會增加,不會出現超過光速的情況,而是仍然以光速運動。

根據廣義相對論,引力並不是一種吸引力的作用,而是一種幾何效應。黑洞並沒有吸引物體,而是黑洞造成周圍空間發生彎曲,物體在這種彎曲空間中沿著測地線加速運動,所以看起來就像是黑洞把物體吸引過去。

另一方面,根據狹義相對論,無論空間是否被物體彎曲,哪怕是被黑洞彎曲,光在空間中的運動速度都不會發生變化,這就是光速不變原理。落入黑洞的光不會超過光速,而是一直保持光速。這一原理很早就被理論預言,後來又被實驗證實,並且經過一百多年的考驗仍然保持正確。

雖然物體的局域速度不能比光速更快,但確實存在一些某種意義上的超光現象。例如,宇宙誕生之後的最初階段,空間經歷了暴脹,這個膨脹速度遠超過光速。而隨後的空間膨脹速度也是超過了光速,可觀測宇宙用了138億年的時間從無窮小的奇點膨脹為半徑465億光年的空間區域。然而,這都是由空間自身擴張所引起的,並不是物體的局域速度真的超過光速。


火星一號


是的!目前人類認知中的最快速度就是光速,並且以目前的理論認為宇宙中最快的速度也是光速,沒有任何物質的速度能超過光。

至於題主說的黑洞的速度,這個描述是有問題的,題主說的所謂的黑洞的速度實際上是黑洞這種天體的“逃逸速度”,逃逸速度這個概念來自於“萬有引力”,這個理論認為“任意兩個有質量的物質之間存在一個天然的吸引力,且這個引力的大小和兩物質的距離的平方成反比”,而逃逸速度則是說一個物體想要用產生相反方向的向心力的方法來掙脫中心天體的引力所需要的速度。

向心力的公式是F=mv/r²,萬有引力的公式是F=GMm/r²,當這兩個力相等是,求出的速度v是說只要物體以這個速度v在這個r的距離上做圓周運動,這個物體就不會被萬有引力吸過去,這叫環繞速度,而逃逸速度是這個物體以逃逸速度的速度繞天體做圓周運動,則這個物體就可以脫離萬有引力的控制。這個速度一般等於√2gr。

黑洞的逃逸速度超過了光速,也就是說物體在某一個範圍內時(事件視界),即便以光速環繞黑洞,這個光速產生的向心力也不足以抵抗黑洞的萬有引力,要抵抗萬有引力必須超過光速,但宇宙的極限速度是光速,所以說被黑洞吸引住的光無法逃出去。

愛因斯坦在廣義相對論中解釋了光無法逃出去的本質,引力的本質來自於空間的彎曲,想象一個平面,代表我們的空間,引力來自空間的彎曲,所以平面的向下凹陷代表了引力,存在於斜面上的物質自然是要滑落下去的,這就是引力吸引物質。如果這個斜面傾斜度一般,物質以一定的速度環繞中心旋轉自然能夠跑出去,走直線也可以出去,但需要持續做功。


而黑洞這個天體特別可怕,它把空間幾乎彎曲成了垂直,這個時候物體的環繞速度再快也是無法逃出去的,這就是黑洞把光給吸引住的原因。

事實上這個必須不恰當,但比較形象,具體原因就不闡述了。


螞蟻科學


光速逃不出黑洞,不是黑洞的速度問題,而是黑洞的引力問題,因為黑洞的引力巨大,所以導致黑洞周圍的時空彎曲的非常明顯,而靠近黑洞的事件視界時,彎曲的已幾近於無窮大了,光線就沿著測地線進入了事件視界內,逃不出來了。

所以,沒有黑洞的速度這一說。

現在人類認知到的最快速度是光速嗎?

也有比光速還快的速度,比如宇宙大空間膨脹的速度,還有量子糾纏現象,不過,這兩種超光速現象並不違背現有物理理論,因為,它們都沒有傳遞有效信息。

有靜質量的物體是無法達到光速的,所以,有靜質量的物體的極限速度是光速(只可以逼近,但無法達到!)

在上世紀六十年代時,美國哥倫比亞大學的範伯格提出了關於快子宇宙的假說,即存在一個由快子組成的宇宙,快子是一種超光速粒子,它生來便是超光速,但當它獲得能量時,速度便降低,當獲得了無窮大的能量時,速度降低到快子宇宙所能容忍的最低速度——光速!

這剛好與我們的宇宙相反,我們的宇宙中是這樣的,一個粒子獲得能量,速度變快,獲得的能量越多直至無窮大時,粒子的極限速度可達光速。

當然,這只是一個假說罷了。

但是給了人們一些遐想,是不是存在著一些與我們宇宙物理規律完全不同的宇宙呢?


一枚遊戲科幻迷


一句話:有靜止質量的物體速度再快,也只能無限逼近光速卻達不到光速。因此從物質運動的層面來講,速度上限就是光速


在狹義相對論中有質速關係式和質能方程。前者包含一項洛倫茲因子,規定速度上限不得超過光速。而質速關係式告訴我們,物體質量會隨著速度上升而增大,而且質量是沒有上限的增加。此時,我們再來看質能方程,質量越大包含的能量越大,而這無窮的能量需要外界來提供,顯然外界(全宇宙)是無能為力的。


但宇宙中也有超光速的存在,比如量子糾纏和宇宙空間膨脹。

量子糾纏,比如一對處於糾纏態的粒子,將兩個在空間上分隔開來,我們來觀測其中一個(由於觀測會導致波函數坍縮),發現它處於A狀態,那麼我們不用再測量另一個粒子即可知道它的狀態是B。(要注意,在觀測前,粒子處於AB疊加態)

空間膨脹:這個是指哈勃當年發現遠處星系的紅移現象(紅移說明星系在遠離我們),並且越遠速度越快。這正是空間膨脹的證據,一個形象的比喻,將各星系鑲嵌在氣球上,隨著氣球的吹大,各個星系自然而然的就遠離的,這並不是星系自身的運動,而是空間膨脹所致。

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普


▲漩渦場的本質是真空漣漪推湧的漩渦場。

物理證實不是數學,不存在數學歸納法,只要有一個反例,命題即可被無情證否。

僅憑邁克爾遜莫雷實驗,證否了以太,就屁顛顛結案了?光子究竟是什麼?引力子呢?


▲準黑洞的脈衝星電磁輻射到達是可見光。

迄今為止,光的傳播機制,依然不清楚,理論只是理論。不過,大量事實證明愛因斯坦光速不可超越的命題是可靠的。

光速c不變來自漩渦真空場,有c²=1/ε0μ0為證。物理世界就是量子世界。

▲核子自旋就像龍捲風與真空場互為因果。

真空場充滿著光速的漣漪子,拽動核子以光速自旋與振動,拽動電子自旋與繞旋。

邏輯上,旋轉場與真空場互為因果。核子附近真空度最高,電子雲真空度較高。


▲準黑洞的中子星的輻射到達是藍紫光。

核子自旋引發的真空場輻射引力波。電子繞旋引發的真空場輻射電磁波。因此,光速的本質是真空場的波動。

據說黑洞是純中子態。中子還是“子”,就一定自旋與震盪,並與真空場互因,推湧真空漣漪以光速各向傳播。

▲準黑洞的類星體的輻射到達是可見光。

由於純中子態的真空場漩渦效應極大,輻射諸如伽瑪暴之類的超高頻電磁波,它們到達我們的射電望遠鏡或視網膜,都是紫外線,因而我們看不見黑洞。

因此,所謂的視界內的光被超強引力吸住,很可能就是無稽之談。

▲黑洞/黑球的輻射到達是幾乎是紫外線。

讀者可反思,那些接近黑洞的脈衝星、中子星、類星體,為什麼有特別亮呢?按視界邏輯應該是很暗淡的嘛!

綜上,光速是宇宙中不可逾越的速度,萬有引力來自核子自旋的漩渦真空場,核子密度越大,引力就越大,輻射的超高頻電磁波佔比超大(→100%),所以我們看不到而稱其為黑洞。


物理新視野


地球繞自轉軸自轉的平均角速度為 7.292×10^(-5)弧度/秒,在地球赤道上的自轉線速度為 466 米/秒,直徑10000米的隕石以46.5km/s的速度撞擊地球。

根據類比法,地球的自轉速度並不比高空自由落體的平均速度快,當然自由落體的最後的瞬時速度也是相當快的;例如殞石撞地球,而人造飛行導彈的速度可以超音速的十幾倍,因此,光線進入黑洞視界後,其速度一定會增加,即黑洞能讓光子超光速,這樣愛因斯坦相對論就不成立了!但這豈不是與物理學相悖了?其實不然,因為黑洞是違背常規物理學的天體。


微基因衍光子


關於黑洞,光子逃不出黑洞,並不代表黑洞比光子快,黑洞作用於光子上的力,而你說的快慢則是速度,兩者本質就不同。另外,你的意思應該是光子在黑洞外是光速,那麼在黑洞內,加上黑洞的引力是不是就能超過光速,這個問題因為我們無法觀測黑洞內部,所以也無法確切求證。但是目前有一種說法,有些太陽發出來的光子,在經過行星時會出現偏離,有可能引力影響的不是光子,而是空間,那麼黑洞造成的空間扭曲就是一個封閉的圓,光子在黑洞中還是以光速前進,但是空間是封閉的,光子只能不停繞著黑洞運行,甚至被固定在某一點。我記得是時間簡史還是什麼書裡寫的,假設你能防止被黑洞的引力撕碎,在進入黑洞邊界時,你會發現你在一直掉落,但是卻永遠無法進到黑洞更深處,應該就是被困在了黑洞的扭曲空間。


挺腫


光速是人類認知的最快產生實效應速度。

玩虛的,比光速快的,有思維,想去哪去哪,瞬間到達;有影子,夕陽西下,斜影收縮,比光快多了;宇宙膨脹,從這頭到那頭,900多億光年之間的天體,相對退行速度,得光速的6倍,光總共才走了不到150億年;量子糾纏,有說超億倍光速,隨便怎麼說,反正光速是大大超了。但這些都不能傳遞信息。


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