导语
众所周知,光速是宇宙中最快的速度,但同时光速在宇宙中又是相当缓慢的,这种看似背离理论的说法究竟是什么?
同时,有人曾问爱因斯坦: “如果有人驾驶太空船超过光速会发生什么?”
爱因斯坦是怎么回答的?
超光速有可能实现吗?
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一、光速的缓慢。
日常生活中,我们要想做点什么,比如起个身,做顿饭,出个门,这都是我们随手可做的小事儿,除非你真没时间。
那么我们期待的速度都是什么?
一般来说,让大部分人满意的速度就是身体上的移动速度,而行走的速度最快也就6米/秒左右,而跑步的速度最快也就18米/秒左右。
再往上,飞跃则能达到40米/秒,很多动物都无法跑到这个速度,而人类最快的速度随着利用工具的不断改进而不断创新,比如滑雪、滑草、跑步等都能达到50米/秒。
这样的速度,我们有时候也会觉得不够用,还想用机动车,而机动车的速度已经能够达到200米/秒,高铁更快,能有350米/秒,飞机上升的时候最快能达到200米/秒,而跳伞时人达到最高速度也就达到70米/秒左右。
即便是火箭,人类最快的速度也是达不到光速的,光速的速度是300000000米/秒。
所以,人类在目前的科技条件下,是不可能达到光速的。
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那这个速度有多快呢?
我们日常生活中有一把计数器,就是秒表,这是计算时间花费的工具,如果秒表的速度来计算光速的速度的话,1秒跑190圈,那么光速就能跑上7.5圈,圆周的长度是2πr,即3.142149.6*10^9=940亿千米。
而光速1小时可以跑31万圈,即940亿千米/31万圈=30万千米/圈
于是得到典型的太阳系半径5万亿千米,而我们这个光速秒表1小时就能跑1579亿圈。
如果光速在这个秒表上,就能跑1579亿圈,也就是1秒钟跑439万圈,6秒就能跑1公转,1光年就是9461亿千米,如果用这个秒表的速度来跑1公转,就用6秒。
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然而在宇宙中,光速也并不太快。
比如光从地球传递到月球,需要1.3秒,光到达了太阳,需要8.3分钟,光到了冥王星,需要5.5小时,然而光从地球到太阳的距离,一个月的距离,一个天文单位的距离是150亿千米,如果光跑了一个月的距离,用这个秒表就需要跑1万圈,即光速在这个尺度上也是相对缓慢的。
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那么光速还有哪些神奇的特性?
光速的最神奇的地方就是光速不会发生变化。
在我们通常的运动中,速度是会发生改变的,而且还是一直在发生的,光速则不同,光速是永远不会变化的,这也是在爱因斯坦提出狭义相对论时得出的结论。
那光速既不能超过也不能慢于光速,那光速本身还有什么可能让人质疑的地方吗?
光速只是一个常数,是没有起点和终点的,但光速也是有时间向前,空间向后的,那光速之下的物理规律又是什么?
爱因斯坦认为,光速是一种极端的速度,是一种极致,与此同时,光速又是一种被极力忽视的速度。
在视觉上,如果物体的速度大于光速,物体就会变成一种看不见的状态,因为在它周围的光能都被它追上了,宇宙之中,能量的最高速度就是光速。
光速是万能的,有一种假设,假设有一艘太空飞船它的速度接近光速,所有科技都弄不出来,那么能不能有其它方式实现呢?
爱因斯坦就告诉他,可以用时间的曲率。
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二、超光速行驶。
我们可以通过虫洞之类的方式来行驶,但是这种方式目前并不现实,但是可能会用上,因为人类还未探索许多方面,这也是科学的魅力所在。
意大利的奥库比埃里也曾设计了一艘太空飞船,这艘飞船不是通过反应推进的,更像是一块石头,从地面推到山顶,就能滑下山,滑下的过程,就是时间的曲率,从地面到太空,就是滑过的过程,这称为“曲率驱动”。
这种方式的太空飞船,可以一直加速,一直加速,但是人体是受不住的,可能第二次加速的时候就成了骷髅,所以这种飞船是专门用来研究的,到底能不能行,人类也不敢拿自己的生命去赌。
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飞船要想用曲率驱动,必须先有曲率,曲率在物理世界中还是有的,就是“负能量”,这种物质在摩擦力学中被称为“滑动摩擦力”,负能量是一种能让时空倒流的物质,当有了负能量,就能产生曲率。
负能量有没有存在的可能呢?
奥库比埃里说有,但给不出什么意见,物理学家们曾尝试了下,但没有成功,有说法认为,负能量可以实现,但需要特殊条件,还有一种说法认为负能量不存在,这就成了科学上的谜。
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那么光速的时空倒流,究竟能够做到吗?
光速按照狭义相对论是不会发生变化的,光是在真空中传播的,如果速度改变,能量就改变,所以光速是永远不会改变的,现在的光速是1光年/年,这已经是极致了,宇宙之中,光速就是全能无敌的,但是科学界也有人想出过办法,比如虫洞。
虫洞是另一种联系不同宇宙和星系的空间隧道,这就好像是在地球上,直接从一个地方到另一个地方,这种隧道就是虫洞。
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虫洞可以将两点之间的距离缩短,可以满足我们超光速的需求,但是现在虫洞的构造也未知,目前还没有人发现。
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三、光速之上的速度。
在光速之下,我们无法探索宇宙的神奇和奥妙,人类对于宇宙还处于摸索阶段,所以未来有可能探索到许多新的领域,凭借科技的进步,或许可以突破光速的限制。
在我们的生活中,有一种物质,能让子弹穿透玻璃,这就是弹簧,弹簧的一端连接着活塞,另一端连接着活塞,活塞在活动,弹簧就会变长,同样的,电子也是如此。
电子是连接着原子核的活塞,当电子在活动时,就像一根弹簧一样,就相当于一种力的媒介,从而激发等离子体,产生介质的弹簧,从而摆动电场线,这可以产生一个涡旋,称为“吸引波”。
吸引波的作用就好像一艘船,它会把水后面的水波压缩,向前推,直到海反过来,这就是我们常说的“涡旋”,当甩动的时候,水波就回去了。
当激发一次吸引波的时候,处于它后边的电子,就像被甩动的水波,会发光,这个发光的光子在传递信息的时候,就像一艘船,会把信息随空气一样的介质沿着媒介传递。
这种传播方式就好比人一样,人走太快,人走的太慢,人走的差不多,就像一双脚穿推动,前后脚都跑的差不多,就是人走的太慢,张韶涵在歌中唱的“时间慢”。
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所以,时间慢就意味着光比较慢,或者说,光会慢下来,然而在玩电子的游戏的时候,当我们玩的像“天河传说”这些游戏,这些游戏中的时间,跟随游戏的节奏在走,如果玩家突然断网,这时的时间就会停滞,比如队伍的时间,或者升级,或者获得经验等。
万一时间慢下来了,游戏时间就会慢下来,这就是光卷的原理。
“吸引波”或者说“涡旋”,还有一种特性,就是牵引其它电子,当两个电子之间,如果产生了“吸引波”,这两个电子会陷入吸引波的陷阱,就会进入“量子纠缠”。
量子纠缠,相当于是传输信息的介质,两个相互之间,传输信息无需介质,两个电子之间就能进行信息的传递,这样无疑就是一种超光速的通讯方式,量子纠缠的坏处就是,如果没有介质,那么两个电子之间的信息及时传递,那么在时间上,就不再是顺序的,也就是说,比如,今天早上,一个人送早餐,一个人送快递。
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如果自己在时间上,发生了改变,今天早上的人就会是上午送来的,而今天上午的人,就会在下午送来,那么这个时间就混乱了,这就是在网络时代,正确的时间,就需要正确的时间。
如果人类能够突破时间的限制,那么概念中的超光速就不再是一个空幻的存在,未来人类的生活,可能会有很大的改变。
结语
人类的关于光速的想象和突破,是对宇宙万物的探索和科学技术的进步的必然产物。
虫洞和曲率驱动,以及奥库比埃里的飞船,再到负能量的挑战,都展示了在人类的创新思维和科技努力下,对于超越光速限制,探索宇宙规律的深入探讨和尝试。
同时,负能量的问题,也展示了科学研究中对于能源和物质性质的深入探讨和挑战。
量子纠缠作为经典力学中一种超越时间和空间的现象,可能影响物质的物理特性,以及信息的传递速度,也给人带来了对于信息传递和时间观念的重新思考。
未来,科技会不断革新,宇航速度也会不断进步,化学推进技术或将被核聚变取代,这也必然会带来太空探索方式和速度的根本性改变,也会开启人类新的太空探索时代。
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