光速是人類已知最快的速度,那麼請問世界上有最慢的速度嗎?

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宇宙中最快的速度是什麼?

宇宙中最慢的速度是什麼?

一、宇宙中最快的速度

伽利略曾提出過這樣的設想,他說如果一個人在一艘船裡坐著,這船具體是勻速運動,還是靜止,其實坐在裡面的人是很難發現的。

這就好比你坐在高鐵當中,旁邊也有一個高鐵,這時候,無論哪個高鐵動起來了,你很難區分到底是哪個高鐵在運動。

因此,如果我們研究一個物體的運動,其實是要考慮座標系的。舉個例子,如果一個人在小車上走動,小車也在運動,就像下圖這樣:

那這時候,對於地面觀察者來說,車子上的人的速度就是:10+5=15m/s。

所以,其實純粹的速度疊加是很符合我們的直覺的,很多人認為實際上就是這麼回事。

直到麥克斯韋出現,他提出麥克斯韋方程統一了“電”和“磁”,並且預言了電磁波的存在,而且還預言了光是一種電磁波。

但是從麥克斯韋方程中推導出來的光速c=1/ε0μ0

這其中ε0是真空介電常數,μ是真空磁導率。什麼意思呢?

就是說,光速的大小不取決於座標系,而是一個固定值,這個速度就是299,792,458m/s,我們可以粗略看成是3*10^8m/s。

為了解決光速和伽利略變換的矛盾,科學家嘗試了很多辦法,但都失敗了。

後來,愛因斯坦以伽利略變換和光速不變原理為基礎假設,推導出來狹義相對論。在狹義相對論中的推導中,物質、信息,能量的極限速度是光速。

具體來說,應該是靜止質量是零的物質才能達到光速,按照目前的理論模型來說,只有光子和傳遞強力的膠子是靜止質量為零。不過,膠子由於夸克禁閉,所以我們觀測不到。

而光子則是光速無疑。根據狹義相對論其餘有靜止質量的,如果要把他們加速到光速,需要無窮大的能量,所以都無法超過光速。

而狹義相對論也在被提出的100多年來,被科學家多次用實驗證明,並且目前並沒有發現物質,信息,能量的速度超過光速的現象。

因此,我們說物質,信息,能量的最快速度是光速。

空間的膨脹

不過,除了物質、信息、能量之外,還是可以超光速的。我們就拿宇宙空間的膨脹來說,它就可以遠遠超過光速。原因就是空間的膨脹是不受光速不變原理的約束的。因為它並不是物質、信息、能量。

要了解宇宙空間的膨脹,我們就得先知道空間是如何膨脹。具體來說,它是各向同性的,均勻地向各處,等比例地膨脹。

假設宇宙空間是一塊麵包,那它的膨脹就是整體在變大,就像下圖這樣。

同樣的膨脹速度到底多大,其實也要選取一個參考點的。不過,我們先說宇宙大爆炸初期,在第一秒內,宇宙發生了很多很多事情。其中就發生了大暴脹。

說的就是,在短短的10^-33秒,宇宙經歷了100次加倍,變大到原來的10^30倍。這個數量級其實我們是很難能夠感受到的。

我們可以做個比較,如果把大暴脹之前的宇宙空間看到是一粒沙子,那大暴脹相當於把這裡沙子放大到可觀測宇宙那麼大,然後再把可觀測宇宙看成是一粒子沙子,再膨脹到可觀測宇宙那麼大,這裡補充一下,可觀測宇宙是930億光年,所以,宇宙空間膨脹的速度遠遠超過光速。

但空間膨脹的速度不是僅僅宇宙初期時才超過光速,事實上,如果以地球為參考系,如果距離地球足夠遠,那超光速的現象簡直不要太多。

不僅如此,在距今40億年前,宇宙不僅沒有放慢膨脹的速度,相反還在加速膨脹。

這種膨脹效應,就讓我們看到很多星系都在遠離我們,這也意味著,如果這樣的現象持續下去,我們能看到的星系會越來越少。

所以,由於我們根本無法知道宇宙具體有多大,目前觀測的結果,似乎宇宙又是無限大的。

那麼我們就找不到距離地球最遠的點,也就無法知道,目前空間膨脹到底有多快,但我們最起碼知道,這是遠高於光速的速度。

因此,我們來總結一下,對於物質、信息、能量來說,最快的速度就是光速,而對於宇宙空間而言,最快速度目前還無法確定。

除此之外,我們要知道的是,人類能觀測到的並非是宇宙的全貌,我們對宇宙海知之甚少,因此是不是存在比空間膨脹還要快的現象我們也不得而知。

二、最慢的速度是什麼?

地球上運輸速度最慢的物體到底是什麼,發現有兩個答案非常開眼界,直接搬運過來。

【最慢的機器】

美國藝術家Arthur Ganson發明了一種“動態雕塑”,也就是變化速度很慢的機械,其中有個代表作:Machine with Concrete,通過一系列降速馬達在舊金山科學探索博物館(San Francisco Exploratorium)展出:

機器有一個馬達帶動,馬達帶動著齒輪組運動。

中間有一堆減速齒輪組。

終點是一個跟混凝土石塊結合在一起的齒輪。

最後這個齒輪完成一週的時間是——2萬億年...換句話說,它的轉速是0.000000000000000000951 RPM

問題是你肯定馬達能夠運行2萬億年那麼長時間嗎?

【最慢的實驗】

瀝青滴漏實驗(Pitch drop experiment)的目的是為了測量極高黏度瀝青在室溫環境下的流動速度。這個實驗由澳大利亞布里斯班昆士蘭大學(university of queensland)在1927年開始進行。當時的湯瑪士·帕奈爾教授把一些瀝青放進一個封了口的漏斗內,至1930年,漏斗封口被剪開,瀝青開始緩慢流動。每一滴高黏度瀝青需經近十年時間,方能滴進漏斗下方的燒杯之中,第一滴瀝青於1938年12月滴出。

時至今日,這個實驗還在進行中,並已滴出九滴瀝青,最近一滴瀝青於2014年4月20日滴出。

實驗的結果顯示瀝青的黏度大約是水之千億倍,這個很有用啊,老蔣認真記住了。而且告訴有興趣持續關注該實驗的朋友們一個消息:

1988年以前,實驗周圍的環境沒有特別控制,因此其瀝青流動速度會因溫度的變化而改變,但第7滴之後裝了冷氣使溫度固定。因此滴落速度變成,大約12-13年一滴...

謝天謝地,80後的小編還有機會看到幾滴吧。以後祝人長壽可以說:

您一定能看到第十x滴...

三、最慢的星系

星系間的運動是相對的,也是絕對的,它們互不干擾卻又彼此聯繫。都是以肉眼不可察覺的快速的狀態運行,其速度之快讓你連殘影都撲捉不到。那是不是所有的單獨星系個體都在發生移動呢?移動速度一樣嗎?有沒有快慢呢?等諸多問題讓研究者想進一步地去發現。

近些年,美國的一名著名研究者發現星系個體雖然運行的很快,但並不是每一個星系個體都在高速移動。

他經過了長達兩年半的時間,藉助於天文望遠鏡觀通過觀測M31星系,在周圍測到一個形似“陀螺”的星系,研究者為了測量他的移動速度除了藉助一臺高端的天文望遠鏡還要考慮到地球圍繞太陽,太陽圍繞銀河系的運動,並且根據“陀螺”相對於地球橫向移動是每年三十角微秒,得出它三維移動的數據。

它直徑大約為五十光,與地球相距大約為240萬光年,運行速度一年之內只能旋轉0.008°,他移動的速度只有蝸牛行駛速度的1%,研究者還為這一個非常特別的星系命名為——M33漩渦星系。











自然物語科幻接力


都說光速是宇宙中最快的運動速度,物體不可能以比光速還快的速度運動,那麼,宇宙中有最慢的速度嗎?宇宙最慢速度會是多少呢?

在物理學中,速度是一種相對的概念,速度多快取決於參照系的選擇。例如,我們通常會說房子是靜止的,這是因為我們習慣以地面作為靜止參照系。如果以太陽作為靜止參照系,那麼,房子繞太陽的運動速度可達30公里/秒。如果以銀河系中心作為靜止參照系,那麼,太陽還會帶著地球上的房子以220公里/秒的速度在銀河系中飛奔。

那麼,宇宙中是否存在一個絕對靜止的參照系呢?

這個問題早已經被邁克爾遜-莫雷實驗所解答,宇宙中並沒有絕對靜止的空間。宇宙中的一切靜止都是相對而言的,而運動是必然存在的。既然沒有絕對靜止,也就沒有宇宙最慢速度的概念。

宇宙中的參照系都是平權的,沒有哪個參照系處於更優先的地位。但換個角度來說,對於處在各自靜止參照系中的物體,它們都是宇宙中最慢的物體,它們的速度為零。

另一方面,從溫度定義的角度來看,溫度越低,速度越慢。因為粒子熱運動使物體有了溫度,所以溫度越低,粒子的平均動能越小,速度也就會越慢。但根據相對論和量子力學,絕對零度是達不到的,絕對靜止是不存在的。

在宇宙中所有的速度中,只有光速最為特殊。其他速度的大小與參照系的選擇有關,但光速的大小卻不取決於參照系。麥克斯韋推導出瞭如下的真空光速公式:

其中ε0和μ0都是與真空有關的常數。上述公式沒有體現出任何的參照系選擇問題,這意味著真空光速相對於任何參照系都是相等的。無論是相對於地球表面,還是相對於太陽,或者是相對於銀河系中心,從一艘太空飛船上發出的光,都是以相同的光速運動。雖然其他運動速度都是相對的,但光速是宇宙中已知唯一的絕對速度。


火星一號


自然界是一個有機的整體,其中既存在著作為物理對象的物體,又存在著作為物理背景的空間。於是,在我們的宇宙中,每一個物體的運動都會受到空間的影響,其運動的最小速度和大速度都會受到空間的限制🚫。

因此,每一個物體的外在能量,都有兩種不同的存在形式。其一,是相對於自身的動能;其二,是相對於空間的勢能。

對於宏觀物體來說,由於其受到空間量子的碰撞💥是對稱的,因而可以保持與空間的相對靜止。而且,質量越大的物體其受到外力的影響就越小。於是,其相對於空間速度近似為零的概率也就越大。只有在高速運動的情況下,宏觀物質才會明顯地感受到空間的束縛,使其能量的增加主要以相對於空間的勢能為主,表現為其速度與其能量的增減無關。

對於微觀粒子而言,由於它們的質量和體積都非常小,這一方面會受到空間不連續的影響即受到空間量子的不對稱碰撞,使其具有無規運動,即其最小的運動速度是大於零的;另一方面,微觀粒子需要較大的速度才能夠感受到空間的限制,從而使其能量的增加以相對於空間的勢能為主。

通過對上述不同尺度的物質所進行的對比,可以使我們認識到,質量越大的物體,則其最低的速度就越小;反之,質量越小的物體,則其產生空間效應所需的速度就越大。因此,質量與最小速度和質量與最大速度都是成反比的關係。

由於普朗克常數h的普遍存在,而且該常數的物理量綱是粒子的角動量,具有相對於粒子能量的不變性;說明在我們的宇宙中,存在著不可再分的最小粒子即量子。

由此,我們獲得了一個有機的量子宇宙觀:基態的量子構成空間,受到激發的量子成為光子,由高能量子組成的封閉體系就是物質。

所以,光子是宇宙中最小的粒子,因而其在宇宙中的運動速度是最大的。因為,空間對其運動的約束是最小的。

由此,我們可以反向推論,宇宙中最大的物體,其受到空間量子碰撞的對稱性和空間對其運動的束縛都是最大的,從而其最小的速度和最大的速度都是最低的。

在現實的世界中,由於不存在質量和體積等於零或無窮大的物體;因而,在我們的宇宙中,不存在速度為無窮大或為零的情況。只是,從極限的角度來說,巨大物體的運動速度相對於空間而言是趨近於零的,其將最大限度地與空間保持一致。

由此,我們得到了馬赫的相對性原理,即空間的分佈與大物質的狀態相一致。在我們的宇宙中,如果星系團是最大的物體,那麼其與空間的狀態最為接近,即其相對於空間的運動速度是最小的,該速度趨近於零。


淡漠乾坤


有的,世界上最慢的速度就是漲工資的速度。

開個玩笑。

從科學的角度而言,好像還真沒有“宇宙最小速度”這類說法,但如果非要去分析,就會發現答案會十分顛覆你的認知。

瀝青滴落之類的事情遠遠談不上宇宙最小速度,它甚至還不如鐘乳石生成速度慢。而且它們的“慢”也只是相對於地球而言的,相對於太陽,瀝青和鐘乳石的速度高達30公里每秒。

這就讓我們有了思考的方向。

如果按照常規思維來理解,宇宙最小速度應該就是無限趨近於靜止的速度,那麼它應該就屬於一個幾乎靜止卻並不靜止的東西,可是問題就出現了——它相對於什麼參考系趨於靜止呢?


相對於火車靜止的東西,相對於地面並不靜止;相對於地球靜止的東西,相對於太陽也並不靜止。

這說明我們不能按照常規思維來理解,況且相對論也告訴了我們,速度是不能用常規思維來理解的,一提到相對論,答案就漸漸浮出了水面:要達到宇宙最小速度,就必須無限接近於光速。

無限接近宇宙最大速度的物體,竟然有宇宙中最慢的速度?這聽上去實在不可思議,然而從時空膨脹理論來看,事實的確就是這樣。

為什麼這樣說呢?

首先,光速是宇宙中唯一絕對的速度,也就是它相對於任何參考系都不變,這是眾所知周的光速不變原理。無論對於最快速度和最慢速度而言,“不變”都是必要前提。

其次,就如前文說說,最慢的速度就是無限趨近於靜止。

明白這兩點之後,我們就可以從光速不變原理的第五解——時空解,也就是相對論的時間膨脹理論來進行分析。

我們已知,在速度越快的物體上,時間流速就越慢(這一點是毋庸置疑的,無論衛星時間還是現實中的實驗均已證實了),而按照時間膨脹公式的計算,在速度遠低於光速時,這一效應可忽略不計;在速度接近光速時,這一效應十分明顯;速度達到光速時,時間就靜止了。

時間靜止表示什麼?

如果是一艘飛船,時間靜止就表示相對於外界,飛船上的一切事物全!都!!靜!止!不!動!了!

並且根據光速不變原理,光速飛船相對於任何參考系都是光速,也就表示飛船上面的事物相對於任何參考系都是靜止不動的。

例如光速飛船上的一塊表無論相對於地球、相對於太陽、還是相對於一艘與它並列前進的光速飛船,這塊表的指針都永遠停留在原點。

如果我們將兩艘並列前行的飛船視作一體,就會發現光速飛船即便相對於自身參考系也仍然是光速——它的時間相對於自己都是靜止的。

這就說明我們只能在光速飛行的物體上才能找到絕對靜止的狀況,換一種理解方式,以光速飛行的物體其自身是無法感受到時間流逝的,自然也無法產生任何變化——這也正是光速不變的原因所在。


現在,你提的這個問題立刻就明朗了:如果飛船沒有達到100%光速,只是無限接近於光速,那麼飛船的時間就只是無限接近於靜止,飛船上的事物也就同樣是無限接近於靜止。

無限接近於靜止的事物,不正是以宇宙中最慢的速度在變化嗎?

因此,在趨近於光速的物體上,具有宇宙中最慢的速度。



科學矩陣



單說速度,光速並不是宇宙最快的速度,像量子糾纏的速度和空間膨脹的速度都遠遠大於光速,光速只不過是信息和能量傳遞的最高速,是靜質量不為0的物質運動的最大極限速度。

至於最慢速度,這要分兩種情況討論,因為速度是個矢量,有大小,有方向。

第一,如果題主的意思,速度指的是大小――速率。

這很有可能,因為題目提到了速度“快慢”,那這個最慢速度就是靜止。任何非生命物體都能達到,都有靜止的時候,當然這個靜止都是相對而言。也就是說,宇宙中最慢的速度隨處可見。如果你覺得太平淡普通了,不太滿意,不要緊,我再給你舉兩個特別神奇的例子。

根據狹義相對論可以想象這樣一個場景:一個相對於地球以極為接近光速運動的飛船裡有一個人端著杯子喝水,動作自然流暢,沒有任何停頓;

可在地面的觀察者看來,飛船裡的人端著杯子喝水的動作極其緩慢,幾近凝滯,也許地球上過去了幾年、幾十年了,飛船裡的人仍然沒有把端著的水杯放到嘴邊,你說速度慢不慢?



且飛船速度越接近光速,飛船裡的人喝水的速度越慢,當然飛船裡的人看地面的人動作也慢。

根據廣義相對論還可以想象這樣一個場景:一個宇航員接近黑洞視界,不慎被吸過視界掉入黑洞,


在這個人看來,這個過程非常快,自己以很快的速度掉入黑洞中心。那在相對黑洞較遠的地球觀察者看來又怎樣呢?由於黑洞引力的作用,時間變得極度膨脹,因此在地面的觀察者看來,在接近黑洞視界的過程中,宇航員的動作越來越慢,當跨過視界的瞬間,宇航員的動作被永遠定格在視界之上,動作永遠靜止了。

第二,如果題主的意思,速度不只指大小,還指方向。

如果規定一個方向為正方向,那反方向即為負值,它的絕對值越大,意味著速度越“慢”。最慢能有多慢?人打開手電筒,人們會說,光束對於人是光速;



可是雖然速度是相對的,但反過來不能說,人對於這束光是負光速,因為光不能做任何物體運動的參照物。因此,物體只能以近光速物體為參照物,從這個意義上說,最“慢”的速度為近光速速率的負值,即>-2299792458米/秒。

當然,這種前提下還有一種情況,那就是上面提到過的宇宙空間的膨脹速度。根據哈勃定律星系相互之間距離在140億光年左右,膨脹的速度就超光速了。我們當前的可觀測宇宙直徑為930億光年,是個以地球觀測者為中心,半徑為465億光年的球體空間。



經計算,可觀測宇宙邊緣處相對於地球的膨脹速度大約為3.2倍光速,如果把這端邊緣的速度設為正值,那可觀測宇宙另一端邊緣的速度即為負值,其速度為-3.2倍光速,則兩端邊緣的相對速度為6.4倍光速,也就是說,可觀測宇宙另一端相對這端速度,最“慢”可達到-6.4倍光速。

應該注意的是,宇宙中除了光速,其他的速度都需要參照物,速度是個相對的量,因此在比較速度大小時,應註明參照物。


物原愛牛毛1



目前已知最快的速度是光速,最慢的速度是什麼?

回想一下,所有的運動都是相對的。所以,如果你是參考點,那麼你就以最慢的速度移動。你的參照系是什麼? 在我看來它毫無意義。因為如果你考慮宏觀尺寸,那麼可以肯定的是,桌子上的一支筆就在桌子上。它的速度為零。似乎是這樣!如果我們放大筆的邊緣,我們開始看到極端的共同之處。分子瘋狂地運動,這根本不是停止!現在假設我們成功阻止了那些分子不讓其運動。製造原子的電子似乎根本沒有靜止。但是現在我們已經進入了量子水平,速度不是一個有意義的概念。只有在這樣那樣的地方觀察電子的可能性。



速度是相對的。桌子上的鋼筆相對於桌子沒有移動。路過的人可能會說這支筆沒有動,因為它沒有任何加速度。但是筆肯定會動。它和地球一起旋轉,和地球上的其他東西一起圍繞太陽旋轉。所以筆相對於地球、太陽和宇宙的其他部分移動。我不知道這種規模的運動是否可能,因為我不確定宇宙是否有一箇中心。


原子水平上的運動是基於溫度的。鋼筆的分子會一直移動。隨著溫度降低,電子變得不太活躍。電子移動的最慢速度是絕對零度。據我所知,沒有人在實際實驗中記錄過這個溫度,但理論上這是最慢的速度了。


軍機處留級大學士


朋友,這個世界上沒有最快最慢的東西,任何事物的快慢都是相對而言的!例如烏龜兔子賽跑,不一定兔子贏啊在日復一日年復一年週而復始的生活中,我們有時候會感嘆光陰似箭,一轉眼老母雞變鴨,又是新的一年了!時間如流水一去不復返,轉眼青春逝去,已踏入中年的門檻!

有時候覺得一日不見如隔三秋,特別在熱戀中的男女。有時候覺得自己的工作不滿意,生活不如意,就會覺得度日如年!或者路邊等汽車的時候,醫院等掛號的時候!

所以我覺得快慢是隨著每個人境遇的不同,場合的切換,而不斷髮生變化的!!

我們可以這麼認為,其實這個世界上沒有最快或者最慢的東西。我們的生活就是快與慢結合在一起,時間快了希望慢點,時間慢了希望快點,是我們的心在不斷地調節快慢!

還是不管時間快慢,快節奏慢生活,閒庭散步,淡然處之的生活狀態最好!



聽歌手阿憶


光速最快是傳遞信息最快,不是速度最快。

任何物體都有一定的速度,得看參考系確定。最慢的速度,合適的參考系,趨於絕對零度,(不可能達到。)某種粒子移動的速度。這個速度不為零,因為不是數學體系的連續結構。

宏觀物體,某種參考系相對靜止的物體,也有移動速度,只不過肉眼無法觀測,滄海桑田不是一時半會形成的。說得無聊一點,萬物都是波,沒有運動不會形成波。


鄧偉定


最快是筷子

最慢是饅頭

😂😂😂😂


一於關注


最慢的速度是冬天起床


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