光速是人类已知最快的速度,那么请问世界上有最慢的速度吗?

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宇宙中最快的速度是什么?

宇宙中最慢的速度是什么?

一、宇宙中最快的速度

伽利略曾提出过这样的设想,他说如果一个人在一艘船里坐着,这船具体是匀速运动,还是静止,其实坐在里面的人是很难发现的。

这就好比你坐在高铁当中,旁边也有一个高铁,这时候,无论哪个高铁动起来了,你很难区分到底是哪个高铁在运动。

因此,如果我们研究一个物体的运动,其实是要考虑坐标系的。举个例子,如果一个人在小车上走动,小车也在运动,就像下图这样:

那这时候,对于地面观察者来说,车子上的人的速度就是:10+5=15m/s。

所以,其实纯粹的速度叠加是很符合我们的直觉的,很多人认为实际上就是这么回事。

直到麦克斯韦出现,他提出麦克斯韦方程统一了“电”和“磁”,并且预言了电磁波的存在,而且还预言了光是一种电磁波。

但是从麦克斯韦方程中推导出来的光速c=1/ε0μ0

这其中ε0是真空介电常数,μ是真空磁导率。什么意思呢?

就是说,光速的大小不取决于坐标系,而是一个固定值,这个速度就是299,792,458m/s,我们可以粗略看成是3*10^8m/s。

为了解决光速和伽利略变换的矛盾,科学家尝试了很多办法,但都失败了。

后来,爱因斯坦以伽利略变换和光速不变原理为基础假设,推导出来狭义相对论。在狭义相对论中的推导中,物质、信息,能量的极限速度是光速。

具体来说,应该是静止质量是零的物质才能达到光速,按照目前的理论模型来说,只有光子和传递强力的胶子是静止质量为零。不过,胶子由于夸克禁闭,所以我们观测不到。

而光子则是光速无疑。根据狭义相对论其余有静止质量的,如果要把他们加速到光速,需要无穷大的能量,所以都无法超过光速。

而狭义相对论也在被提出的100多年来,被科学家多次用实验证明,并且目前并没有发现物质,信息,能量的速度超过光速的现象。

因此,我们说物质,信息,能量的最快速度是光速。

空间的膨胀

不过,除了物质、信息、能量之外,还是可以超光速的。我们就拿宇宙空间的膨胀来说,它就可以远远超过光速。原因就是空间的膨胀是不受光速不变原理的约束的。因为它并不是物质、信息、能量。

要了解宇宙空间的膨胀,我们就得先知道空间是如何膨胀。具体来说,它是各向同性的,均匀地向各处,等比例地膨胀。

假设宇宙空间是一块面包,那它的膨胀就是整体在变大,就像下图这样。

同样的膨胀速度到底多大,其实也要选取一个参考点的。不过,我们先说宇宙大爆炸初期,在第一秒内,宇宙发生了很多很多事情。其中就发生了大暴胀。

说的就是,在短短的10^-33秒,宇宙经历了100次加倍,变大到原来的10^30倍。这个数量级其实我们是很难能够感受到的。

我们可以做个比较,如果把大暴胀之前的宇宙空间看到是一粒沙子,那大暴胀相当于把这里沙子放大到可观测宇宙那么大,然后再把可观测宇宙看成是一粒子沙子,再膨胀到可观测宇宙那么大,这里补充一下,可观测宇宙是930亿光年,所以,宇宙空间膨胀的速度远远超过光速。

但空间膨胀的速度不是仅仅宇宙初期时才超过光速,事实上,如果以地球为参考系,如果距离地球足够远,那超光速的现象简直不要太多。

不仅如此,在距今40亿年前,宇宙不仅没有放慢膨胀的速度,相反还在加速膨胀。

这种膨胀效应,就让我们看到很多星系都在远离我们,这也意味着,如果这样的现象持续下去,我们能看到的星系会越来越少。

所以,由于我们根本无法知道宇宙具体有多大,目前观测的结果,似乎宇宙又是无限大的。

那么我们就找不到距离地球最远的点,也就无法知道,目前空间膨胀到底有多快,但我们最起码知道,这是远高于光速的速度。

因此,我们来总结一下,对于物质、信息、能量来说,最快的速度就是光速,而对于宇宙空间而言,最快速度目前还无法确定。

除此之外,我们要知道的是,人类能观测到的并非是宇宙的全貌,我们对宇宙海知之甚少,因此是不是存在比空间膨胀还要快的现象我们也不得而知。

二、最慢的速度是什么?

地球上运输速度最慢的物体到底是什么,发现有两个答案非常开眼界,直接搬运过来。

【最慢的机器】

美国艺术家Arthur Ganson发明了一种“动态雕塑”,也就是变化速度很慢的机械,其中有个代表作:Machine with Concrete,通过一系列降速马达在旧金山科学探索博物馆(San Francisco Exploratorium)展出:

机器有一个马达带动,马达带动着齿轮组运动。

中间有一堆减速齿轮组。

终点是一个跟混凝土石块结合在一起的齿轮。

最后这个齿轮完成一周的时间是——2万亿年...换句话说,它的转速是0.000000000000000000951 RPM

问题是你肯定马达能够运行2万亿年那么长时间吗?

【最慢的实验】

沥青滴漏实验(Pitch drop experiment)的目的是为了测量极高黏度沥青在室温环境下的流动速度。这个实验由澳大利亚布里斯班昆士兰大学(university of queensland)在1927年开始进行。当时的汤玛士·帕奈尔教授把一些沥青放进一个封了口的漏斗内,至1930年,漏斗封口被剪开,沥青开始缓慢流动。每一滴高黏度沥青需经近十年时间,方能滴进漏斗下方的烧杯之中,第一滴沥青于1938年12月滴出。

时至今日,这个实验还在进行中,并已滴出九滴沥青,最近一滴沥青于2014年4月20日滴出。

实验的结果显示沥青的黏度大约是水之千亿倍,这个很有用啊,老蒋认真记住了。而且告诉有兴趣持续关注该实验的朋友们一个消息:

1988年以前,实验周围的环境没有特别控制,因此其沥青流动速度会因温度的变化而改变,但第7滴之后装了冷气使温度固定。因此滴落速度变成,大约12-13年一滴...

谢天谢地,80后的小编还有机会看到几滴吧。以后祝人长寿可以说:

您一定能看到第十x滴...

三、最慢的星系

星系间的运动是相对的,也是绝对的,它们互不干扰却又彼此联系。都是以肉眼不可察觉的快速的状态运行,其速度之快让你连残影都扑捉不到。那是不是所有的单独星系个体都在发生移动呢?移动速度一样吗?有没有快慢呢?等诸多问题让研究者想进一步地去发现。

近些年,美国的一名著名研究者发现星系个体虽然运行的很快,但并不是每一个星系个体都在高速移动。

他经过了长达两年半的时间,借助于天文望远镜观通过观测M31星系,在周围测到一个形似“陀螺”的星系,研究者为了测量他的移动速度除了借助一台高端的天文望远镜还要考虑到地球围绕太阳,太阳围绕银河系的运动,并且根据“陀螺”相对于地球横向移动是每年三十角微秒,得出它三维移动的数据。

它直径大约为五十光,与地球相距大约为240万光年,运行速度一年之内只能旋转0.008°,他移动的速度只有蜗牛行驶速度的1%,研究者还为这一个非常特别的星系命名为——M33漩涡星系。











自然物语科幻接力


都说光速是宇宙中最快的运动速度,物体不可能以比光速还快的速度运动,那么,宇宙中有最慢的速度吗?宇宙最慢速度会是多少呢?

在物理学中,速度是一种相对的概念,速度多快取决于参照系的选择。例如,我们通常会说房子是静止的,这是因为我们习惯以地面作为静止参照系。如果以太阳作为静止参照系,那么,房子绕太阳的运动速度可达30公里/秒。如果以银河系中心作为静止参照系,那么,太阳还会带着地球上的房子以220公里/秒的速度在银河系中飞奔。

那么,宇宙中是否存在一个绝对静止的参照系呢?

这个问题早已经被迈克尔逊-莫雷实验所解答,宇宙中并没有绝对静止的空间。宇宙中的一切静止都是相对而言的,而运动是必然存在的。既然没有绝对静止,也就没有宇宙最慢速度的概念。

宇宙中的参照系都是平权的,没有哪个参照系处于更优先的地位。但换个角度来说,对于处在各自静止参照系中的物体,它们都是宇宙中最慢的物体,它们的速度为零。

另一方面,从温度定义的角度来看,温度越低,速度越慢。因为粒子热运动使物体有了温度,所以温度越低,粒子的平均动能越小,速度也就会越慢。但根据相对论和量子力学,绝对零度是达不到的,绝对静止是不存在的。

在宇宙中所有的速度中,只有光速最为特殊。其他速度的大小与参照系的选择有关,但光速的大小却不取决于参照系。麦克斯韦推导出了如下的真空光速公式:

其中ε0和μ0都是与真空有关的常数。上述公式没有体现出任何的参照系选择问题,这意味着真空光速相对于任何参照系都是相等的。无论是相对于地球表面,还是相对于太阳,或者是相对于银河系中心,从一艘太空飞船上发出的光,都是以相同的光速运动。虽然其他运动速度都是相对的,但光速是宇宙中已知唯一的绝对速度。


火星一号


自然界是一个有机的整体,其中既存在着作为物理对象的物体,又存在着作为物理背景的空间。于是,在我们的宇宙中,每一个物体的运动都会受到空间的影响,其运动的最小速度和大速度都会受到空间的限制🚫。

因此,每一个物体的外在能量,都有两种不同的存在形式。其一,是相对于自身的动能;其二,是相对于空间的势能。

对于宏观物体来说,由于其受到空间量子的碰撞💥是对称的,因而可以保持与空间的相对静止。而且,质量越大的物体其受到外力的影响就越小。于是,其相对于空间速度近似为零的概率也就越大。只有在高速运动的情况下,宏观物质才会明显地感受到空间的束缚,使其能量的增加主要以相对于空间的势能为主,表现为其速度与其能量的增减无关。

对于微观粒子而言,由于它们的质量和体积都非常小,这一方面会受到空间不连续的影响即受到空间量子的不对称碰撞,使其具有无规运动,即其最小的运动速度是大于零的;另一方面,微观粒子需要较大的速度才能够感受到空间的限制,从而使其能量的增加以相对于空间的势能为主。

通过对上述不同尺度的物质所进行的对比,可以使我们认识到,质量越大的物体,则其最低的速度就越小;反之,质量越小的物体,则其产生空间效应所需的速度就越大。因此,质量与最小速度和质量与最大速度都是成反比的关系。

由于普朗克常数h的普遍存在,而且该常数的物理量纲是粒子的角动量,具有相对于粒子能量的不变性;说明在我们的宇宙中,存在着不可再分的最小粒子即量子。

由此,我们获得了一个有机的量子宇宙观:基态的量子构成空间,受到激发的量子成为光子,由高能量子组成的封闭体系就是物质。

所以,光子是宇宙中最小的粒子,因而其在宇宙中的运动速度是最大的。因为,空间对其运动的约束是最小的。

由此,我们可以反向推论,宇宙中最大的物体,其受到空间量子碰撞的对称性和空间对其运动的束缚都是最大的,从而其最小的速度和最大的速度都是最低的。

在现实的世界中,由于不存在质量和体积等于零或无穷大的物体;因而,在我们的宇宙中,不存在速度为无穷大或为零的情况。只是,从极限的角度来说,巨大物体的运动速度相对于空间而言是趋近于零的,其将最大限度地与空间保持一致。

由此,我们得到了马赫的相对性原理,即空间的分布与大物质的状态相一致。在我们的宇宙中,如果星系团是最大的物体,那么其与空间的状态最为接近,即其相对于空间的运动速度是最小的,该速度趋近于零。


淡漠乾坤


有的,世界上最慢的速度就是涨工资的速度。

开个玩笑。

从科学的角度而言,好像还真没有“宇宙最小速度”这类说法,但如果非要去分析,就会发现答案会十分颠覆你的认知。

沥青滴落之类的事情远远谈不上宇宙最小速度,它甚至还不如钟乳石生成速度慢。而且它们的“慢”也只是相对于地球而言的,相对于太阳,沥青和钟乳石的速度高达30公里每秒。

这就让我们有了思考的方向。

如果按照常规思维来理解,宇宙最小速度应该就是无限趋近于静止的速度,那么它应该就属于一个几乎静止却并不静止的东西,可是问题就出现了——它相对于什么参考系趋于静止呢?


相对于火车静止的东西,相对于地面并不静止;相对于地球静止的东西,相对于太阳也并不静止。

这说明我们不能按照常规思维来理解,况且相对论也告诉了我们,速度是不能用常规思维来理解的,一提到相对论,答案就渐渐浮出了水面:要达到宇宙最小速度,就必须无限接近于光速。

无限接近宇宙最大速度的物体,竟然有宇宙中最慢的速度?这听上去实在不可思议,然而从时空膨胀理论来看,事实的确就是这样。

为什么这样说呢?

首先,光速是宇宙中唯一绝对的速度,也就是它相对于任何参考系都不变,这是众所知周的光速不变原理。无论对于最快速度和最慢速度而言,“不变”都是必要前提。

其次,就如前文说说,最慢的速度就是无限趋近于静止。

明白这两点之后,我们就可以从光速不变原理的第五解——时空解,也就是相对论的时间膨胀理论来进行分析。

我们已知,在速度越快的物体上,时间流速就越慢(这一点是毋庸置疑的,无论卫星时间还是现实中的实验均已证实了),而按照时间膨胀公式的计算,在速度远低于光速时,这一效应可忽略不计;在速度接近光速时,这一效应十分明显;速度达到光速时,时间就静止了。

时间静止表示什么?

如果是一艘飞船,时间静止就表示相对于外界,飞船上的一切事物全!都!!静!止!不!动!了!

并且根据光速不变原理,光速飞船相对于任何参考系都是光速,也就表示飞船上面的事物相对于任何参考系都是静止不动的。

例如光速飞船上的一块表无论相对于地球、相对于太阳、还是相对于一艘与它并列前进的光速飞船,这块表的指针都永远停留在原点。

如果我们将两艘并列前行的飞船视作一体,就会发现光速飞船即便相对于自身参考系也仍然是光速——它的时间相对于自己都是静止的。

这就说明我们只能在光速飞行的物体上才能找到绝对静止的状况,换一种理解方式,以光速飞行的物体其自身是无法感受到时间流逝的,自然也无法产生任何变化——这也正是光速不变的原因所在。


现在,你提的这个问题立刻就明朗了:如果飞船没有达到100%光速,只是无限接近于光速,那么飞船的时间就只是无限接近于静止,飞船上的事物也就同样是无限接近于静止。

无限接近于静止的事物,不正是以宇宙中最慢的速度在变化吗?

因此,在趋近于光速的物体上,具有宇宙中最慢的速度。



科学矩阵



单说速度,光速并不是宇宙最快的速度,像量子纠缠的速度和空间膨胀的速度都远远大于光速,光速只不过是信息和能量传递的最高速,是静质量不为0的物质运动的最大极限速度。

至于最慢速度,这要分两种情况讨论,因为速度是个矢量,有大小,有方向。

第一,如果题主的意思,速度指的是大小――速率。

这很有可能,因为题目提到了速度“快慢”,那这个最慢速度就是静止。任何非生命物体都能达到,都有静止的时候,当然这个静止都是相对而言。也就是说,宇宙中最慢的速度随处可见。如果你觉得太平淡普通了,不太满意,不要紧,我再给你举两个特别神奇的例子。

根据狭义相对论可以想象这样一个场景:一个相对于地球以极为接近光速运动的飞船里有一个人端着杯子喝水,动作自然流畅,没有任何停顿;

可在地面的观察者看来,飞船里的人端着杯子喝水的动作极其缓慢,几近凝滞,也许地球上过去了几年、几十年了,飞船里的人仍然没有把端着的水杯放到嘴边,你说速度慢不慢?



且飞船速度越接近光速,飞船里的人喝水的速度越慢,当然飞船里的人看地面的人动作也慢。

根据广义相对论还可以想象这样一个场景:一个宇航员接近黑洞视界,不慎被吸过视界掉入黑洞,


在这个人看来,这个过程非常快,自己以很快的速度掉入黑洞中心。那在相对黑洞较远的地球观察者看来又怎样呢?由于黑洞引力的作用,时间变得极度膨胀,因此在地面的观察者看来,在接近黑洞视界的过程中,宇航员的动作越来越慢,当跨过视界的瞬间,宇航员的动作被永远定格在视界之上,动作永远静止了。

第二,如果题主的意思,速度不只指大小,还指方向。

如果规定一个方向为正方向,那反方向即为负值,它的绝对值越大,意味着速度越“慢”。最慢能有多慢?人打开手电筒,人们会说,光束对于人是光速;



可是虽然速度是相对的,但反过来不能说,人对于这束光是负光速,因为光不能做任何物体运动的参照物。因此,物体只能以近光速物体为参照物,从这个意义上说,最“慢”的速度为近光速速率的负值,即>-2299792458米/秒。

当然,这种前提下还有一种情况,那就是上面提到过的宇宙空间的膨胀速度。根据哈勃定律星系相互之间距离在140亿光年左右,膨胀的速度就超光速了。我们当前的可观测宇宙直径为930亿光年,是个以地球观测者为中心,半径为465亿光年的球体空间。



经计算,可观测宇宙边缘处相对于地球的膨胀速度大约为3.2倍光速,如果把这端边缘的速度设为正值,那可观测宇宙另一端边缘的速度即为负值,其速度为-3.2倍光速,则两端边缘的相对速度为6.4倍光速,也就是说,可观测宇宙另一端相对这端速度,最“慢”可达到-6.4倍光速。

应该注意的是,宇宙中除了光速,其他的速度都需要参照物,速度是个相对的量,因此在比较速度大小时,应注明参照物。


物原爱牛毛1



目前已知最快的速度是光速,最慢的速度是什么?

回想一下,所有的运动都是相对的。所以,如果你是参考点,那么你就以最慢的速度移动。你的参照系是什么? 在我看来它毫无意义。因为如果你考虑宏观尺寸,那么可以肯定的是,桌子上的一支笔就在桌子上。它的速度为零。似乎是这样!如果我们放大笔的边缘,我们开始看到极端的共同之处。分子疯狂地运动,这根本不是停止!现在假设我们成功阻止了那些分子不让其运动。制造原子的电子似乎根本没有静止。但是现在我们已经进入了量子水平,速度不是一个有意义的概念。只有在这样那样的地方观察电子的可能性。



速度是相对的。桌子上的钢笔相对于桌子没有移动。路过的人可能会说这支笔没有动,因为它没有任何加速度。但是笔肯定会动。它和地球一起旋转,和地球上的其他东西一起围绕太阳旋转。所以笔相对于地球、太阳和宇宙的其他部分移动。我不知道这种规模的运动是否可能,因为我不确定宇宙是否有一个中心。


原子水平上的运动是基于温度的。钢笔的分子会一直移动。随着温度降低,电子变得不太活跃。电子移动的最慢速度是绝对零度。据我所知,没有人在实际实验中记录过这个温度,但理论上这是最慢的速度了。


军机处留级大学士


朋友,这个世界上没有最快最慢的东西,任何事物的快慢都是相对而言的!例如乌龟兔子赛跑,不一定兔子赢啊在日复一日年复一年周而复始的生活中,我们有时候会感叹光阴似箭,一转眼老母鸡变鸭,又是新的一年了!时间如流水一去不复返,转眼青春逝去,已踏入中年的门槛!

有时候觉得一日不见如隔三秋,特别在热恋中的男女。有时候觉得自己的工作不满意,生活不如意,就会觉得度日如年!或者路边等汽车的时候,医院等挂号的时候!

所以我觉得快慢是随着每个人境遇的不同,场合的切换,而不断发生变化的!!

我们可以这么认为,其实这个世界上没有最快或者最慢的东西。我们的生活就是快与慢结合在一起,时间快了希望慢点,时间慢了希望快点,是我们的心在不断地调节快慢!

还是不管时间快慢,快节奏慢生活,闲庭散步,淡然处之的生活状态最好!



听歌手阿忆


光速最快是传递信息最快,不是速度最快。

任何物体都有一定的速度,得看参考系确定。最慢的速度,合适的参考系,趋于绝对零度,(不可能达到。)某种粒子移动的速度。这个速度不为零,因为不是数学体系的连续结构。

宏观物体,某种参考系相对静止的物体,也有移动速度,只不过肉眼无法观测,沧海桑田不是一时半会形成的。说得无聊一点,万物都是波,没有运动不会形成波。


邓伟定


最快是筷子

最慢是馒头

😂😂😂😂


一于关注


最慢的速度是冬天起床


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