03.01 現在人類認知的最快速度是光速嗎?

Manny李文輝


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?


科學船塢


不是的。不僅從認知上說,就算從物理上說,實際發生了超光速的情況還是很多的。下面舉一些例子,拋磚引玉吧。

兩束相向而行的光,在第三者看來它們的相對速度就是超光速的。

相對論並沒有限制第三者觀察到兩個以光速相向而行的物體的速度不能超光速。但是從兩個相向而行的物體來說,他們觀察到彼此的速度則不可能超過光速。

哈特曼效應

在某種情況下量子通過隧道穿過障礙的時間是一個常量,但不管這個障礙的距離有多大,因此會造成量子穿過一個厚障礙的速度超過光速。這個現象被科學家發現了,因此被命名。

宇宙膨脹速度

對於遙遠的星系,他們離開我們的速度有可能因為宇宙的膨脹而超過光速,導致它們發出的光線永遠無法到達地球,形成“未來視界”,這是大爆炸模型預測的必然結果,也與現有觀測相符。因為宇宙的膨脹並不是物質的運動,而是時空自身的膨脹,因此這種膨脹造成的宇宙中的物質間距變大的速度超過光速是不與相對論衝突的。


小宇堂


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


非邀

首先說一下光速是什麼形式運動的。光是由於光源發出的光能與空間各種介質發生溫度反射或電子千躍產生光亮。也就是說,光的運動是光能的傳遞運動,光能所到之處才發出亮光或不見光,不見光亮不是說光能未到達那個地方,而是這個地方的介質不與光能發生溫度反應或電子遷躍發出光亮,比如太空就是,太陽光跨過太空到達地球,地球是亮的,光是可見的,但在太空卻是一遍黑色。

物質傳遞速度與物體移動速度有著根本不同的形式。

傳遞是一種接力形式。舉例子,有一包水泥要搬運到十樓,有兩種搬運方式,一種是由一個人從一樓直接背上十樓,另一種是用一百甚至幾百人從一樓排隊到十樓,水泥由這一隊人傳遞到十樓。

可以想象,那一種搬運形式快吧?

而光能,就是這個最快的傳遞運動形式。

因此,世界上的物體移動速度是無法超越傳遞速度的,也就是說物體移動速度無法超越光速。相對論無需用拙劣的速度越快質量越大的繆論來限制。

但是,世界上有沒有另一些物質也是傳遞形式運動,而且等於甚至超越光速呢?!

答案,十分多!

與光能質量近似的所有能量在同等介質傳播的傳遞速度幾乎都是光速。比如磁力場的能量傳遞速度,電磁波(在無阻抗下),引力場,電力場能量傳遞速度。無一例外都是光速。

光的傳播是傳遞,不是移動形式,它不是一個光子帶著光源的影像信息從光源飛到遠方,進入人類的眼中才讓人類看到光源影像,而是光源的能量一直被傳遞到人類可看的地方發出光亮使人們才直接看到光源影像的,而太陽的光源能量早幾十億年前己經到達地球,它像一個巨大的能量放大鏡,把亮光放大到剌眼的程度,讓人類隨時可見到即時的太陽。

也就是說,我們看到的是八分前的太陽的科學達人們都洗洗睡吧,你們不僅誤導觀眾,也誤導了自己。

現代科學界的笑話很多,太陽突然消失,我們仍可享受八分鐘陽光,引力場八分鐘消滅,可能嗎?兩朵中子星碰撞瞬間發出的引力波,居然爆炸後能傳十三億年來到地球?!可能嗎?

不!

所有這一切都是即時的!重複一遍,我們所見到的太陽,所測出的所謂引力波都是即時的!

所有能量場的速度都是瞬間到達能量場強度範圍。也就是說,能量場的傳遞距離只與能量源的強度有關,不與速度有關。

比如,太陽光能強度到達的範圍,光能源的傳播是即時到達。

那為什麼愚蠢的科學界又測出光速才30萬公里/秒呢?其實他們測出的是可見閃亮光速,不是光能量的傳播速度,而且,他們所用的光源,是一種非常弱的光源,可見光的傳亮速度非常慢。

相對論有一個定義是蒙對的,光速不可超越,雖然他指的是可見光,我說的是光能量傳播速度。

引力場,電力場,光場,磁場的傳播速度是極速,但各種能量場由於性質不同傳播介質不同會使它們的傳播速度有所遲緩。

但能量場失效的速度卻是一致的,能源毀滅能量場是即時停止,沒有一刻遲緩。

補充一下題目觀察黑洞時為什麼看不見,是不是黑洞轉速比光速快。

我們先了解一下人類是怎麼觀察宇宙的。一是用光學望遠鏡,它就是普通的望遠鏡結構,由目鏡與物鏡組成,用於天文的只不過是直徑更大,長度更長而已。這種用聚焦與放大光譜原理的望遠鏡,所看到的所有天體是即時的情景是沒有人有異議的,因為有人上過月球,而地球不知有多少望遠鏡真接觀察著登月每一個動作,時間分秒不差。倒是通過電磁波鏈接的畫面還真是有幾秒鐘的延誤。這個可能就是科學達人們的我們看到的太陽是八分鐘太陽的實證吧?!第二種是射電望遠鏡,就如中國的天眼望遠鏡,它們不是看,不如說是聽,是用電磁波掃描被觀察天體,然後還原成像或各種干涉圖象,以分析該天體的情況。

而觀察黑洞多數是以愚蠢的科學家以為先進的射電望遠鏡。其實,電磁波在遙遠的距離中,特別在複雜的太空中不僅有時間延誤,而且還有無數介質被幹撓,它作出的所有觀察結果,幾乎全部靠人力事後去分析甚至是去估計去湊合成的結果。這些結果有的連他們自己也不敢相信!

比如,神秘莫測的引力紅移,為什麼一定是光線的彎曲或光源遠離?我們人類肉眼就可以看到所謂的紅移現象。比如早上與晚上的太陽比中午紅。是太陽離地球遠了嗎?是地球的引力巨大壓彎了太陽光線的嗎?!那隻不過是地球大氣層這面巨大的凸透鏡對太陽光的折射!

現代科學真的很有問題!觀察不到黑洞實體就說黑洞引力大把光彎曲得看不見了,真的是豈有此理!射電電磁波不能掃描黑洞有許多原因。

一黑洞不是實體。

二黑洞是有不與電磁波反應的物體或能量。

什麼黑洞引力大或質量大或轉速超光速毫無根據。


自由媒體


▲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


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


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。



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賽先生科普


我看到過類似你說的黑洞那個比喻。光子是魚,黑洞是瀑布,從這個角度來說你說的沒毛病。

我不是很清楚廣義相對論的細節,因為畢竟不是做這塊的。雖然很多答案明確的否認了你關於黑洞的說法,但黑洞內是無法被觀測到的,所以實際討論這件事沒多大意思。(反正黑洞內無法實際觀測,你說啥,我說啥,都只是理論推測,無法證實誰對誰錯)。

觀測是最重要的。目前觀測到的最大的速度是光速。

人類認知裡超越光速的事情是有的。比如暴漲。此外也有觀點認為量子糾纏的超距作用看上去是超光速的(但實際上有所區別。在非局域和非現實這兩點裡,非現實更加關鍵。所以我說看上去超光速。這事情不是簡單能說清楚的,謹慎起見,我就不把它作為一件超光速的事情了。)。

在實際的實驗中,甚至不能說完全沒有超光速的信號。我們只能說沒有超光速的直接信號。因為有一個很好的例子,就是因為負質量導致的對稱性自發破缺。

我們知道有質量的東西速度小於光速。無質量的東西速度等於光速。負質量的東西我們沒有實驗上看到也沒有相應的理論,只是推論認為它是超光速(論文裡這些負質量的粒子叫 Tachyon, 快子,速子,超光速粒子的意思)。我們暫且假定負質量的東西確實對應著超光速。從實驗角度來說,雖然我們看不到負質量的東西,但能看到因為負質量導致的對稱性自發破缺。大名鼎鼎的希格斯玻色子就是對稱性自發破缺的一個例子或者證據,按照我們的假定,看到希格斯實際上我們已經看到了超光速的間接的信號,或者有這樣一種可能,超光速的東西對於我們可觀測到的世界產生的影響就是通過希格斯這種東西體現出來的?


安茲烏拉恭


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!!!


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