愛因斯坦提出光速是我們這個宇宙最快的速度,那還有比光速更快的速度存在嗎?

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在回答這個問題之前,我們先來了解一下關於光速的有關知識。愛因斯坦相對論中的確把光速的大小確定為物體運動不可超越的速度。下面來詳細談談。

光速不變原理

光速不可超越指的是靜止質量不為0的物體運動速度,或者說是傳遞有效信息或能量的速度不能超越光速。這個結論不光來自於大量的實踐觀測,也來自於一個叫做“光速不變”的原理,這是狹義相對論的基本原理之一。這個原理說的是光在真空中的傳播速度對於任何參考系是不變的,與光源和觀察者的運動狀態無關。通俗點講,光對於無論速度多大的參考系仍然是光速,無論物體運動速度多快,光速總是比它快。也就是說,這個光速不變不是絕對不變,而是“水漲船高”的不變,因而物體運動速度永遠達不到光速,更不會超越光速。基於這個原理創立的狹義相對論推出一個靜質量不為0的質速公式也充分地解釋了這個光速限制原理:
其中m為物體的質量,m0為物體的靜質量(m0≠0),V為物體的運動速度,C為光速。當V→C時,分母根式→0,則m→+∞,由上看出,如果V=C時,物體質量會變成無窮大,如果宇宙是有限的,那麼全宇宙的能量都不夠推動這個物體加速的,以此來阻擋物體運動速度超光速。

本題的回答

光速是物質運動的最高速度,是傳遞有效信息或能量的最高速度。但不是宇宙最高速度,比光速快的速度有。比如說宇宙空間膨脹的速度、量子糾纏的速度,還有走捷徑的“蟲洞”和曲速旅行等,它們的“速度”都是光速的N倍。

1,宇宙空間膨脹的速度的確超光速

這從實際觀測和理論兩方面都得到了證實。科學家在哈勃太空望遠鏡的幫助下,現在已經很精確地測定了宇宙的年齡為138.2億歲,根據宇宙大爆炸理論,宇宙是從一個時空曲率無限大的“奇點”爆炸而來,


即使宇宙從誕生開始就以光速膨脹,到現在宇宙的半徑也不過138.2億光年,可現在利用各種觀測手段測得宇宙的半徑為465億光年(這還是我們迄今為止最好的技術水平能看到的範圍,而實際的宇宙比這大的多。),可見宇宙空間的膨脹速度是超光速的。這是實際觀測的結果。在理論上,我們都知道哈勃定律,

1930年美國天文學家哈勃發現河外星系絕大多數都在退行(遠離地球),且退行速度υ與它們距地的距離D成簡單的線性關係。即υ=H0D,其中H0為哈勃常數,2018年最新數值為73.52千米/秒·百萬秒差距,即每距地326萬光年,星系的退行速度就增加73.52千米/秒,經計算,大約在距地132.9億光年以外,星系所在空間的膨脹速度就超過光速了。


宇宙空間膨脹超光速並不違反光速限制原理,因為空間的靜質量為0,且在膨脹的過程中沒有任何的有效信息或能量傳遞。實際上還有另一種解釋:我們知道物體的運動都是在空間的運動,所謂的速度是以空間作背景的量度,所有的運動都跑不出空間,光速也不例外,所以光速再快也快不過空間,光速限制原理管不了空間背景自身的運動。

量子糾纏超光速

量子糾纏是量子力學提出的概念,根據不確定性原理,兩個糾纏的量子分開後並不確定它們各自的狀態,只是由於觀測確定了其中一個的結果,另一個即使相隔再遠,哪怕是宇宙的另一邊,也會瞬間確定,傳輸速度至少是光速的10000倍,



因為它們並沒有傳遞信息和能量,所以這個糾纏速度也不違反相對論光速限制原理。對於量子糾纏超光速現象進一步的解釋是:它們並不牽扯運動,所以不存在超光速問題,量子力學是非定域化的,波函數瀰漫整個宇宙空間,整個宇宙是一個全息聯繫的整體,任何微小的局部變化都會瞬間影響整體。糾纏是另一種傳播方式,根本不能和傳統運動方式放在一起對比。

蟲洞和曲速的“超光速”

“蟲洞”是愛因斯坦於1930年提出的一個概念假設,他本人並不認為真實存在,至今為止也確實還沒發現和創造出來。所謂“蟲洞”是利用空間摺疊技術實現兩個不同時空的瞬時時空轉移或旅行的空間隧道,是在星體旋轉和引力的共同作用下形成的。這當然也並沒有違反相對論的光速限制原理,只不過走了一個“捷徑”而已。



至於曲速技術更是出現在科幻影片中,是利用反物質推進的曲速引擎不斷壓縮前進方向的空間而釋放後方空間的方式來實現超光速旅行的技術。這當然也沒超光速,只不過是縮短了距離而已,飛船會在形成的“時空泡”中亞光速飛行。

綜上,這所有的“超光速”都沒有違反光速不變原理,光速不變依然是原理。


物原愛牛毛1


如果一個氣球🎈在空中高速運動會發生什麼變化嗎?答案是該氣球會在其運動速度達到聲速之前就會因被空氣擠壓而破裂。

由於物質不實和空間不空,我們的宇宙是由以下兩種物體構成的。其一是由離散的最小粒子(量子)構成的物理背景即本底空間,其二是由高能量子形成的封閉體系組成的物理對象即各種不同層次的物質。

於是,物質就好比是氣球,量子空間則是空氣,任何物體的運動都會受到量子空間的影響與束縛。

當物體的運動速度接近於光速時,該物體就會像氣球那樣子受到量子空間的擠壓而逐層解體還原為量子,最終成為空間的一份子,由物理對象轉變為物理背景。這就是為什麼,在我們的宇宙中,任何物體的運動速度都無法達到光速的原因。

光子是受到激發的量子,是宇宙中最為基本且最小的粒子。所以,光子受到量子空間的影響與束縛最小且不會被分解。這就是為什麼,光子具有最快速度的原因。

對此,有人會提出質疑,認為宇宙最初的膨脹速度和量子糾纏的速度都是遠大於光速的。

前面我們已經分析過了,物體的運動之所以會受到限制🚫,是因為量子空間的存在。宇宙的膨脹是相對於其外部空間的運動,並不受宇宙內部空間的影響與束縛。

這就好比氣球的膨脹與否取決於其內外部空氣能量密度(壓強)的比值,宇宙的膨脹主要是受到其外部空間的影響與束縛,與其內部的量子空間並沒有直接的關係。

至於量子糾纏的超光速,其僅只是由一個錯誤的判斷得出的荒謬結論。眾所周知,所有的微觀粒子都具有波動性,不存在絕對靜止的粒子。對此有兩種解釋。

其一是認為,存在不連續的物理背景即存在著量子空間。當粒子的半徑小於空間量子的間距時,就會受到空間量子的不對稱碰撞💥,從而使粒子具有無規(熱)運動。

其二是將粒子的波動性歸結為粒子內在的天然屬性,認為粒子的存在是其各種可能存在狀態的概率集合,只有被人類觀察時,才會由各種狀態概率的集合塌陷為其中某一個具體的狀態。

於是,對於一對相互耦合的粒子(類似一副手套),當我們觀察其中的一個粒子時,不僅該粒子塌陷為具體的狀態,另一個粒子也會瞬間塌陷,與兩者之間的距離無關。這就是所謂的量子糾纏概念,其僅只是一個思維的結果。

總之,由於光子是宇宙中不可再分的最小粒子,由於物質是最小粒子構成的封閉體系,由於存在著由最小粒子構成的物理背景,所以宇宙中任何物體的運動都會受到其內部量子空間的影響與束縛,它們的速度是無法達到光速的。


淡漠乾坤



光速一直是物理學家們非常感興趣的數值,古代的很多物理學家都進行過光速的測算,但得到的結果與現在的真空光速相差很大,而且很長一段時間內物理學家都認為光是在“以太”中傳播的,不過後來的種種實驗表明以太其實並不存在,光速也遠沒有想象的那麼簡單。

愛因斯坦認為在我們的宇宙中光速就是極限速度,而且任何有靜止質量的物體都不可能加速到光速,愛因斯坦光速不變原理帶來的是整個物理學的革命,從光速不變原理推導出的質能方程宣告了“超光速”的死亡。


愛因斯坦告訴我們質量會隨著速度的增加而增大,有質量的物體達到光速的10%時其質量就會增加0.5%,但當達到光速的86.6%時質量就是原來的二倍,如果一直向光速逼近,那麼質量也會爆炸性增長,巨大的質量背後需要更大的能量,如果想達到光速,那麼就需要無限大的能量才行,而質量也會變成無限大。

迄今為止人類並沒有觀測到粒子的超光速現象,前幾年傳出的超光速粒子後來也被證實是檢測單元故障,但我們的宇宙空間膨脹速度和量子糾纏的超光速現象卻也是真實存在的,我們的宇宙從大爆炸時期到現在就一直處於超光速膨脹之中,這是因為愛因斯坦的理論只能約束宇宙空間之內的物體,而對於空間本身是無效的。

蟲洞可以在不違反任何物理定律都情況下超光速,利用空間性質構建的蟲洞可以瞬間跨越千萬光年。


宇宙探索未解之迷


愛因斯坦的理論並沒有限制超光速,只是給出了物質(或者能量)、信息的傳遞速度不能超過真空中的光速。超光速現象時有發生,但都沒有違背愛因斯坦的相對論,從未發現過有物質、信息傳遞的速度超過了光速。

一個比較被人熟知的超光速是可觀測的宇宙半徑達460億光年,而宇宙的年齡卻是138億年。現在的暴脹理論認為,宇宙在大爆炸之後經歷了一個暴脹階段,這個階段中空間急劇的膨脹,導致了兩個物體相互遠離的速度超過了光速。空間自身膨脹的時候意味著從這個物體發射出的光子需要經過更長的時間才能到達另一個物體,信息的傳遞速度並沒有超過光速,也就是說空間自身的膨脹不會改寫相對論。

除此之外,常見的還有相速度超過光速。波的相速度和群速度是兩個概念,相速度超光速並不是能量或者物質能夠超光速傳播。一個經常用來形象描述相速和群速的例子就是電鑽,電鑽鑽牆的時候,鑽頭向牆裡深入的速度可以比作群速度,電鑽高速旋轉時上面的螺紋看起來速度很大,那個速度可以類比相速度。真正向前傳遞能量和信息的是群速度。

除此之外常見的還有量子糾纏的速度也是遠遠超過光速,甚至似乎上不封頂。兩個糾纏的粒子分發到兩地,測量這個粒子的狀態,另一個粒子也會瞬間坍縮,現代物理實驗中目前測量到的糾纏速度的下限能夠超過一萬倍的光速。當然,這並不代表信息或能量能夠以這個速度傳遞。


刁博


比光速快的肯定沒有!

不但沒有,而且裡宇宙所有一切速度都在降速,除了宇宙本身的膨脹速度是逐漸加快的!

光速不是固定30萬公里每秒!

光速不是一成不變的,宇宙邊緣的時空密度稀薄,光速可能是逐漸變慢的,直至停止傳播,宇宙外面一片漆黑沒有光,它也沒有時空不是宇宙!

宇宙必須要“開天之能”把時空撐出來!

宇宙外邊兒由於沒有“開天之能”,一切都是鬱悶,物質全部被廣闊無垠的黑障裂解成能量,並被稀釋至近似“無能”!

銀河系中心黑洞邊緣也是一樣的,光速逐漸變慢直至停止,看起來像黑洞!銀河中心的明亮可能不是恆星密集,而是光速變慢聚集!

我們的宇宙目前在爆炸膨脹過程中。也許10億年後,由於宇宙本身的不斷加速度膨脹,我們銀河系的時空密度也逐漸變得稀薄,那時候的光速可能逐步降到20萬公里每秒,萬有引力可能也隨之變小,地球讓太陽的速度也會逐步降下來!宇宙裡的“開天能”逐漸稀薄,也許那時候這個宇宙早就不適合地球人類的生存!

也許再過100億年或者更長,光速被不斷稀釋的時空降為速度為零,那時候我們的銀河系如果還在的話,也許已經被膨脹到了宇宙邊緣,並被宇宙外邊的黑障吸引扯碎,逐漸分崩離析!最後變成“無能”,一切結束!

外星人也許要到另外一個宇宙裡去尋找了!不過宇宙之間的路徑是隔斷的,也是廣闊到無法企及的!

最後……

……

這是我夢到的!

哈哈哈😄


醬油水生


有的!

現在隨著科學的發展已經知道宇宙中比光速還快的存在還有:



一、比光速還快的有光的衝擊波

就像聲波的爆炸一樣,當物體加速到能突破光障的程度時,就會發生流線式的爆炸。事實上,這種現象每天都發生在核反應堆裡,它看上去是很壯觀的。當反應堆的核心被淹沒在水中時,光以較低的速度移動,而由反應堆產生的電子則超過光速。這就產生了一種光的衝擊波。



二、宇宙的膨脹速度

自從宇宙誕生以來,它就以遠超光速的速度在膨脹,直到今天仍然如此,可觀測宇宙的直徑已經達到930億光年,但宇宙的歷史據說也只有137億年左右。不過宇宙超光速膨脹與相對論並不矛盾,它並不是任何事物的速度,指的是空間的膨脹速度。

三,比光速快的還有量子糾纏。



如果你經常關注量子力學中的奧秘,你肯定會對量子糾纏現象比較瞭解。簡單來說,在亞原子世界中的兩個相互糾纏的微小粒子,就是它們被隔開到相聚十分遙遠的兩個地方,如果其中一個粒子的狀態發生變化,另一個粒子能在瞬間感應到它的變化,並做出相應的改變,感應的速度是瞬間的,比光速還要快好幾個數量級,這種匪夷所思的現象就被稱為“量子糾纏”。它的即時感應可以說吊打一切速度!



最後比光速還快的存在還有造出光速和宇宙萬物的造物主!一切在她的掌控之下快與慢開始與結束生與死有她定義,整個一超脫與'宇宙及其一切的存在,難道不比被造之物宇宙中的光速快嗎?

我想那是肯定的。


zhenyam


愛因斯坦關於光速是宇宙中“最快”速度的觀點有更準確的描述:

  • 有靜止質量的物體永遠達不到光速,理論上只能無限接近於為光速,因為從愛因斯坦狹義相對論的質增效應來看達到光速質量將變成無窮大,並且需要無窮大的能量;
  • 信息的傳遞速度不能超光速,宇宙中最快的信息傳遞速度就是光速了。


按照現在的主流觀點認為宇宙開始於138.2億年前的宇宙大爆炸,但現在的可觀測宇宙直徑已經達到了930億光年,從這裡我們就可以看到宇宙的膨脹速度是超光速的,這在科學上也是被接受的觀點。



當然還有量子力學裡的量子糾纏,量子糾纏的速度不僅僅超光速,而且很可能是千倍、萬倍的超光速,愛因斯坦稱量子糾纏為鬼魅般的超距作用。但是上邊說的這兩點超光速和愛因斯坦的觀點並不矛盾。


再來說一下描述中的問題!

提問者認為現在天文學上測出的天體距離數據動輒上億光年,光速每秒30萬公里都需要飛行上億年,那麼為什麼人眼睛或者望遠鏡瞬間就看到了?

這個可能是提問者的理解上有一些問題、我們眼睛看見東西是因為有光線進入到我們的眼睛,而描述中所說的我們瞬間看到數億光年遠外的天體,是因為那個天體發出的光一直在飛行飛行了數億年到達我們的眼睛。簡單的理解就是我們看見的一億光年遠外的天體,看到的就是它一億年前的樣子。並沒有眼睛看出去的速度的定義。



科學黑洞


在回答問題之前,先糾正一個提問者的錯誤,沒有所謂的眼睛看出去的速度!!!

人類的眼睛只是一個接收器,相當於一塊熒幕(視網膜),我們日常說的看到的東西,實際上是物體呈現在視網膜上的像,在通過視神經的轉換(光信號轉換成生物電信號),傳遞給大腦,大腦在分析這些電信號得出正確的像

也就是說,你看到的物體實際上並不是真正的物體(大霧),而有一個電影比較通俗地說明這個終極問題---,他描述了我們人類實際上是一個"缸中之腦\

納米醋酸鋅


愛因斯坦提出過,目前只有物質的速度,都不會超過光速,但是他也提過超光速這個概念,超光速概念很早就提出過,但是目前並沒有發現任何方式或物質能夠超過光速。

真空光速是目前已知的最快速度,愛因斯坦曾經提到過比光速更快的速度,那就是“量子糾纏”,這是愛因斯坦和其他比較知名的科學家一起提出的。量子是物質的最小物理單位,到了量子領域,便不可分割。兩個量子會產生相互糾纏的現象,就是移動其中一個,另一個也會隨之運動,哪怕把兩個量子分割較遠的位置,即使是兩個行星上,這種反應也會發生,這也就是為什麼,量子糾纏的速度要高於光速,兩者之間的糾纏基本可以說是同時。

量子糾纏可以說是同時的,量子糾纏不受時間和距離的影響。光從宇宙的一段傳遞到另一端需要一百億光年多的時間,但是當在宇宙一段移動其中一個量子,另一個也會瞬間跟著移動,所以說量子糾纏的速度要遠高於光速。其實目前量子糾纏已經得到了一定的利用,但是量子糾纏到底有多快,到現在還沒有能力能夠證實。

光速是目前我們比較瞭解的一種速度極限,但是並不代表,宇宙沒沒有比光速更高的速度。目前的科學技術來說,對於宇宙包含的東西,我們只是得到了一點皮毛,還有大量未知的領域和物質,還有很多我們想不到,無法想象的事物存在。


鎂客網


愛因斯坦提出光速是我們這個宇宙最快的速度,那還有比光速更快的速度存在嗎?

首先我們可以肯定,比光更快的速度是存在的,而且還不止一種,但題主所描述的問題中的目光比光速還快完全是無稽之談,有這樣問題的應該是對肉眼結構本身缺乏瞭解所致!

可以簡單的來解釋下這個視覺過程,物體漫反射的光線經過晶狀體在視網膜上成像,視覺細胞將這圖像轉換成生物電信號,傳給大腦經過圖像處理後,我們看到了這個物體!這是單眼的成像過程,雙眼的則是經過大腦這個超級圖像處理器轉換成了立體圖像,我們可以根據經驗判斷出這個物體的遠近高低左右上下.......

不知您從中有否發現,除了物體漫反射的光線外其他都是人體具備的,沒錯,唯獨這個物體反射的光線不是由我們控制的,而是由光源所決定,如果我們的世界一片黑暗,很抱歉,你的眼睛啥都看不到.....所以決定你看到物體的不是“目光”而是光源!

非常簡單,你抬頭瞬間看到了數萬光年甚至數百萬更有甚者是75億光年外的伽瑪射線暴.....它們的光線在很久很久很久以前就出發了的,在你抬頭的瞬間進到了你的眼睛讓你看到了它們.....!!

上圖就是核電站裡超越光速的切倫科夫輻射,這是最容易觀測到的超光速現象,另外傳說中的量子糾纏也是超光速,更要說明一下的是130多億光年外的天體正以超過光的速度遠離,那為什麼狹義相對論中認為物體運動速度不能超過光速?這話當然沒有問題,但這並不是主動的運動速度,而是宇宙膨脹的速度,廣義相對論中並不排斥空間膨脹的速度超過光速!這也是科幻片《星際迷航》中曲速引擎的遠離,儘管我們無法讓空間壓縮與膨脹,更無法制造出這種引擎,但其邏輯是符合科學原理的,而且在空間泡內被動的前進時間體系也會與觀測者保持一致,因此這幾乎就是一種完美的引擎!

當然這仍然停留在科幻片狀態,實際上超光速的現象並不只以上幾種,但科學界最感興趣的也就是空間膨脹可以超過光速且如何將其利用,但現在似乎並沒有什麼比較明確的方向!!


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