有比光速更快的速度吗
按照爱因斯坦的理论来看,并没有限制超光速,只是给出了比较基本的概念,那就是不管是各种物质能量又或者是信息的传递速度都不能比真空中的光速更快。
虽然超光速的现象经常发生,但是还是没有违背爱因斯坦相对论的存在的,也就是说没有哪个物质或者信息传递的速度比光速更快。
超光速是什么样的存在
一个被人们认识的超光速的存在,就是宇宙可以被观测到的半径为460亿光年,但是宇宙的年龄只有138亿年。按照暴胀理论来看,宇宙在经过大爆炸之后经历一个特别的暴胀阶段,这个家族阶段空间在急剧膨胀,最终两个物体相互远离的速度甚至超过了光速。
而空间自己膨胀也意味着,这个物体发射的光子需要经过更加漫长的时间成功到达另外个物体,严格来说信息的传播速度并没有真正超过光速,所以即使是空间膨胀也不会让相对论有什么不同。
另外似乎相速度也比光速更快。而波的相速度和群速度意思是不一样的,相速度超光速也不意味着能量可以真正超过光速。而量子纠缠的速度也比光速更快,甚至于可以说是没有界限的,不过这种情况比较特别不能用一样的方式来表达这个具体的速度传递的过程。
光速确实是现在比较通用的衡量时间的单位,目前还没有那个单位更大可以成功取代它,也许以后有也说不定。
有比光速快24倍的物质吗
目前人类所能发现的超光速现象中,还没有比光速快24倍的物质,大部分超光速现象也基本都是在十分微小的范围内,比如卡西米效应中,在一纳米的间隙中,它的粒子速度就只是比光速快了24,可能是毫微米般的存在。
第一次的超光速现象,是由意大利格兰萨索的国家实验室奥佩拉研究人员,通过实验发现了中微子比光子提前60纳秒,也就是10亿分之一秒,这就意味着中微子可能比光子,每秒能多跑6公里,但是遗憾的是在2001年的3月发现了原测量结果存在误差,所以实际上相对论并未被打破。
卡西米尔效应就是当两块不带电的导板距离很近时,它们之间会产生非常微弱但是可以观测到的力,而这其中的两块导板之间产生的相互横向运动的光子的速度就略大于光速,也就是比光速大10-24,但是这一种效应并不能用来进行超光速通信。
荷兰物理学家亨得里克卡西米尔在1948年提出了检测这一效应存在的实验,直到1996年,物理学家才得出了精确的测量结果,发现与理论计算结果相类似。其实卡西米尔效应简单来说就是两个金属盘越靠近,它们之间的吸引力就越大。
宇宙暴涨的速度:按照相对论有质量的物体虽然不能超越光速,但是这一理论并没有限制时空本身,所以宇宙暴涨的速度超过光速并不违背相对论,这在什么速度比光速还快中就曾提到。
量子纠缠的速度:量子纠缠就是纯粹发生在量子系统中的现象,是指量子之间的信息传递不是通过空间,而是瞬间就能实现甲地传达到乙地,几乎不需要时间,所以也不算是违背相对论,这就是量子纠缠比光速快的原因。
黑洞的逃逸速度:质量越大逃逸速度就越大,由于黑洞是一个时空曲率大到连光都无法逃脱的物体,所以黑洞的逃逸速度是远远大于光速的。
虫洞:虫洞是连接两个地点的捷径,所以在理论上来说,如果从a地到达b地,通过虫洞来穿越,肯定会快过光从a地到b地的时间。
其实比光速还快的物质还有很多,目前人类发现的很多超光速现象,都是不违背相对论的,还有一些已经发现了它们的错误,所以比光速还快24倍的物质可能在不久的将来,就能被发现。
光速是最快的速度吗
真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。
光速与观测者相对于光源的运动速度无关,即相对于光源静止和运动的惯性系中测到的光速是相同的。物体的质量将随着速度的增大而增大,当物体的速度接近光速时,它的质量将趋于无穷大,所以有质量的物体达到光速是不可能的。只有静止质量为零的光子,才始终以光速运动着。光速与任何速度叠加,得到的仍然是光速。速度的合成不遵从经典力学的法则,而遵从相对论的速度合成法则。
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