爱因斯坦提出光速是我们这个宇宙最快的速度,那还有比光速更快的速度存在吗?

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在回答这个问题之前,我们先来了解一下关于光速的有关知识。爱因斯坦相对论中的确把光速的大小确定为物体运动不可超越的速度。下面来详细谈谈。

光速不变原理

光速不可超越指的是静止质量不为0的物体运动速度,或者说是传递有效信息或能量的速度不能超越光速。这个结论不光来自于大量的实践观测,也来自于一个叫做“光速不变”的原理,这是狭义相对论的基本原理之一。这个原理说的是光在真空中的传播速度对于任何参考系是不变的,与光源和观察者的运动状态无关。通俗点讲,光对于无论速度多大的参考系仍然是光速,无论物体运动速度多快,光速总是比它快。也就是说,这个光速不变不是绝对不变,而是“水涨船高”的不变,因而物体运动速度永远达不到光速,更不会超越光速。基于这个原理创立的狭义相对论推出一个静质量不为0的质速公式也充分地解释了这个光速限制原理:
其中m为物体的质量,m0为物体的静质量(m0≠0),V为物体的运动速度,C为光速。当V→C时,分母根式→0,则m→+∞,由上看出,如果V=C时,物体质量会变成无穷大,如果宇宙是有限的,那么全宇宙的能量都不够推动这个物体加速的,以此来阻挡物体运动速度超光速。

本题的回答

光速是物质运动的最高速度,是传递有效信息或能量的最高速度。但不是宇宙最高速度,比光速快的速度有。比如说宇宙空间膨胀的速度、量子纠缠的速度,还有走捷径的“虫洞”和曲速旅行等,它们的“速度”都是光速的N倍。

1,宇宙空间膨胀的速度的确超光速

这从实际观测和理论两方面都得到了证实。科学家在哈勃太空望远镜的帮助下,现在已经很精确地测定了宇宙的年龄为138.2亿岁,根据宇宙大爆炸理论,宇宙是从一个时空曲率无限大的“奇点”爆炸而来,


即使宇宙从诞生开始就以光速膨胀,到现在宇宙的半径也不过138.2亿光年,可现在利用各种观测手段测得宇宙的半径为465亿光年(这还是我们迄今为止最好的技术水平能看到的范围,而实际的宇宙比这大的多。),可见宇宙空间的膨胀速度是超光速的。这是实际观测的结果。在理论上,我们都知道哈勃定律,

1930年美国天文学家哈勃发现河外星系绝大多数都在退行(远离地球),且退行速度υ与它们距地的距离D成简单的线性关系。即υ=H0D,其中H0为哈勃常数,2018年最新数值为73.52千米/秒·百万秒差距,即每距地326万光年,星系的退行速度就增加73.52千米/秒,经计算,大约在距地132.9亿光年以外,星系所在空间的膨胀速度就超过光速了。


宇宙空间膨胀超光速并不违反光速限制原理,因为空间的静质量为0,且在膨胀的过程中没有任何的有效信息或能量传递。实际上还有另一种解释:我们知道物体的运动都是在空间的运动,所谓的速度是以空间作背景的量度,所有的运动都跑不出空间,光速也不例外,所以光速再快也快不过空间,光速限制原理管不了空间背景自身的运动。

量子纠缠超光速

量子纠缠是量子力学提出的概念,根据不确定性原理,两个纠缠的量子分开后并不确定它们各自的状态,只是由于观测确定了其中一个的结果,另一个即使相隔再远,哪怕是宇宙的另一边,也会瞬间确定,传输速度至少是光速的10000倍,



因为它们并没有传递信息和能量,所以这个纠缠速度也不违反相对论光速限制原理。对于量子纠缠超光速现象进一步的解释是:它们并不牵扯运动,所以不存在超光速问题,量子力学是非定域化的,波函数弥漫整个宇宙空间,整个宇宙是一个全息联系的整体,任何微小的局部变化都会瞬间影响整体。纠缠是另一种传播方式,根本不能和传统运动方式放在一起对比。

虫洞和曲速的“超光速”

“虫洞”是爱因斯坦于1930年提出的一个概念假设,他本人并不认为真实存在,至今为止也确实还没发现和创造出来。所谓“虫洞”是利用空间折叠技术实现两个不同时空的瞬时时空转移或旅行的空间隧道,是在星体旋转和引力的共同作用下形成的。这当然也并没有违反相对论的光速限制原理,只不过走了一个“捷径”而已。



至于曲速技术更是出现在科幻影片中,是利用反物质推进的曲速引擎不断压缩前进方向的空间而释放后方空间的方式来实现超光速旅行的技术。这当然也没超光速,只不过是缩短了距离而已,飞船会在形成的“时空泡”中亚光速飞行。

综上,这所有的“超光速”都没有违反光速不变原理,光速不变依然是原理。


物原爱牛毛1


如果一个气球🎈在空中高速运动会发生什么变化吗?答案是该气球会在其运动速度达到声速之前就会因被空气挤压而破裂。

由于物质不实和空间不空,我们的宇宙是由以下两种物体构成的。其一是由离散的最小粒子(量子)构成的物理背景即本底空间,其二是由高能量子形成的封闭体系组成的物理对象即各种不同层次的物质。

于是,物质就好比是气球,量子空间则是空气,任何物体的运动都会受到量子空间的影响与束缚。

当物体的运动速度接近于光速时,该物体就会像气球那样子受到量子空间的挤压而逐层解体还原为量子,最终成为空间的一份子,由物理对象转变为物理背景。这就是为什么,在我们的宇宙中,任何物体的运动速度都无法达到光速的原因。

光子是受到激发的量子,是宇宙中最为基本且最小的粒子。所以,光子受到量子空间的影响与束缚最小且不会被分解。这就是为什么,光子具有最快速度的原因。

对此,有人会提出质疑,认为宇宙最初的膨胀速度和量子纠缠的速度都是远大于光速的。

前面我们已经分析过了,物体的运动之所以会受到限制🚫,是因为量子空间的存在。宇宙的膨胀是相对于其外部空间的运动,并不受宇宙内部空间的影响与束缚。

这就好比气球的膨胀与否取决于其内外部空气能量密度(压强)的比值,宇宙的膨胀主要是受到其外部空间的影响与束缚,与其内部的量子空间并没有直接的关系。

至于量子纠缠的超光速,其仅只是由一个错误的判断得出的荒谬结论。众所周知,所有的微观粒子都具有波动性,不存在绝对静止的粒子。对此有两种解释。

其一是认为,存在不连续的物理背景即存在着量子空间。当粒子的半径小于空间量子的间距时,就会受到空间量子的不对称碰撞💥,从而使粒子具有无规(热)运动。

其二是将粒子的波动性归结为粒子内在的天然属性,认为粒子的存在是其各种可能存在状态的概率集合,只有被人类观察时,才会由各种状态概率的集合塌陷为其中某一个具体的状态。

于是,对于一对相互耦合的粒子(类似一副手套),当我们观察其中的一个粒子时,不仅该粒子塌陷为具体的状态,另一个粒子也会瞬间塌陷,与两者之间的距离无关。这就是所谓的量子纠缠概念,其仅只是一个思维的结果。

总之,由于光子是宇宙中不可再分的最小粒子,由于物质是最小粒子构成的封闭体系,由于存在着由最小粒子构成的物理背景,所以宇宙中任何物体的运动都会受到其内部量子空间的影响与束缚,它们的速度是无法达到光速的。


淡漠乾坤



光速一直是物理学家们非常感兴趣的数值,古代的很多物理学家都进行过光速的测算,但得到的结果与现在的真空光速相差很大,而且很长一段时间内物理学家都认为光是在“以太”中传播的,不过后来的种种实验表明以太其实并不存在,光速也远没有想象的那么简单。

爱因斯坦认为在我们的宇宙中光速就是极限速度,而且任何有静止质量的物体都不可能加速到光速,爱因斯坦光速不变原理带来的是整个物理学的革命,从光速不变原理推导出的质能方程宣告了“超光速”的死亡。


爱因斯坦告诉我们质量会随着速度的增加而增大,有质量的物体达到光速的10%时其质量就会增加0.5%,但当达到光速的86.6%时质量就是原来的二倍,如果一直向光速逼近,那么质量也会爆炸性增长,巨大的质量背后需要更大的能量,如果想达到光速,那么就需要无限大的能量才行,而质量也会变成无限大。

迄今为止人类并没有观测到粒子的超光速现象,前几年传出的超光速粒子后来也被证实是检测单元故障,但我们的宇宙空间膨胀速度和量子纠缠的超光速现象却也是真实存在的,我们的宇宙从大爆炸时期到现在就一直处于超光速膨胀之中,这是因为爱因斯坦的理论只能约束宇宙空间之内的物体,而对于空间本身是无效的。

虫洞可以在不违反任何物理定律都情况下超光速,利用空间性质构建的虫洞可以瞬间跨越千万光年。


宇宙探索未解之迷


爱因斯坦的理论并没有限制超光速,只是给出了物质(或者能量)、信息的传递速度不能超过真空中的光速。超光速现象时有发生,但都没有违背爱因斯坦的相对论,从未发现过有物质、信息传递的速度超过了光速。

一个比较被人熟知的超光速是可观测的宇宙半径达460亿光年,而宇宙的年龄却是138亿年。现在的暴胀理论认为,宇宙在大爆炸之后经历了一个暴胀阶段,这个阶段中空间急剧的膨胀,导致了两个物体相互远离的速度超过了光速。空间自身膨胀的时候意味着从这个物体发射出的光子需要经过更长的时间才能到达另一个物体,信息的传递速度并没有超过光速,也就是说空间自身的膨胀不会改写相对论。

除此之外,常见的还有相速度超过光速。波的相速度和群速度是两个概念,相速度超光速并不是能量或者物质能够超光速传播。一个经常用来形象描述相速和群速的例子就是电钻,电钻钻墙的时候,钻头向墙里深入的速度可以比作群速度,电钻高速旋转时上面的螺纹看起来速度很大,那个速度可以类比相速度。真正向前传递能量和信息的是群速度。

除此之外常见的还有量子纠缠的速度也是远远超过光速,甚至似乎上不封顶。两个纠缠的粒子分发到两地,测量这个粒子的状态,另一个粒子也会瞬间坍缩,现代物理实验中目前测量到的纠缠速度的下限能够超过一万倍的光速。当然,这并不代表信息或能量能够以这个速度传递。


刁博


比光速快的肯定没有!

不但没有,而且里宇宙所有一切速度都在降速,除了宇宙本身的膨胀速度是逐渐加快的!

光速不是固定30万公里每秒!

光速不是一成不变的,宇宙边缘的时空密度稀薄,光速可能是逐渐变慢的,直至停止传播,宇宙外面一片漆黑没有光,它也没有时空不是宇宙!

宇宙必须要“开天之能”把时空撑出来!

宇宙外边儿由于没有“开天之能”,一切都是郁闷,物质全部被广阔无垠的黑障裂解成能量,并被稀释至近似“无能”!

银河系中心黑洞边缘也是一样的,光速逐渐变慢直至停止,看起来像黑洞!银河中心的明亮可能不是恒星密集,而是光速变慢聚集!

我们的宇宙目前在爆炸膨胀过程中。也许10亿年后,由于宇宙本身的不断加速度膨胀,我们银河系的时空密度也逐渐变得稀薄,那时候的光速可能逐步降到20万公里每秒,万有引力可能也随之变小,地球让太阳的速度也会逐步降下来!宇宙里的“开天能”逐渐稀薄,也许那时候这个宇宙早就不适合地球人类的生存!

也许再过100亿年或者更长,光速被不断稀释的时空降为速度为零,那时候我们的银河系如果还在的话,也许已经被膨胀到了宇宙边缘,并被宇宙外边的黑障吸引扯碎,逐渐分崩离析!最后变成“无能”,一切结束!

外星人也许要到另外一个宇宙里去寻找了!不过宇宙之间的路径是隔断的,也是广阔到无法企及的!

最后……

……

这是我梦到的!

哈哈哈😄


酱油水生


有的!

现在随着科学的发展已经知道宇宙中比光速还快的存在还有:



一、比光速还快的有光的冲击波

就像声波的爆炸一样,当物体加速到能突破光障的程度时,就会发生流线式的爆炸。事实上,这种现象每天都发生在核反应堆里,它看上去是很壮观的。当反应堆的核心被淹没在水中时,光以较低的速度移动,而由反应堆产生的电子则超过光速。这就产生了一种光的冲击波。



二、宇宙的膨胀速度

自从宇宙诞生以来,它就以远超光速的速度在膨胀,直到今天仍然如此,可观测宇宙的直径已经达到930亿光年,但宇宙的历史据说也只有137亿年左右。不过宇宙超光速膨胀与相对论并不矛盾,它并不是任何事物的速度,指的是空间的膨胀速度。

三,比光速快的还有量子纠缠。



如果你经常关注量子力学中的奥秘,你肯定会对量子纠缠现象比较了解。简单来说,在亚原子世界中的两个相互纠缠的微小粒子,就是它们被隔开到相聚十分遥远的两个地方,如果其中一个粒子的状态发生变化,另一个粒子能在瞬间感应到它的变化,并做出相应的改变,感应的速度是瞬间的,比光速还要快好几个数量级,这种匪夷所思的现象就被称为“量子纠缠”。它的即时感应可以说吊打一切速度!



最后比光速还快的存在还有造出光速和宇宙万物的造物主!一切在她的掌控之下快与慢开始与结束生与死有她定义,整个一超脱与'宇宙及其一切的存在,难道不比被造之物宇宙中的光速快吗?

我想那是肯定的。


zhenyam


爱因斯坦关于光速是宇宙中“最快”速度的观点有更准确的描述:

  • 有静止质量的物体永远达不到光速,理论上只能无限接近于为光速,因为从爱因斯坦狭义相对论的质增效应来看达到光速质量将变成无穷大,并且需要无穷大的能量;
  • 信息的传递速度不能超光速,宇宙中最快的信息传递速度就是光速了。


按照现在的主流观点认为宇宙开始于138.2亿年前的宇宙大爆炸,但现在的可观测宇宙直径已经达到了930亿光年,从这里我们就可以看到宇宙的膨胀速度是超光速的,这在科学上也是被接受的观点。



当然还有量子力学里的量子纠缠,量子纠缠的速度不仅仅超光速,而且很可能是千倍、万倍的超光速,爱因斯坦称量子纠缠为鬼魅般的超距作用。但是上边说的这两点超光速和爱因斯坦的观点并不矛盾。


再来说一下描述中的问题!

提问者认为现在天文学上测出的天体距离数据动辄上亿光年,光速每秒30万公里都需要飞行上亿年,那么为什么人眼睛或者望远镜瞬间就看到了?

这个可能是提问者的理解上有一些问题、我们眼睛看见东西是因为有光线进入到我们的眼睛,而描述中所说的我们瞬间看到数亿光年远外的天体,是因为那个天体发出的光一直在飞行飞行了数亿年到达我们的眼睛。简单的理解就是我们看见的一亿光年远外的天体,看到的就是它一亿年前的样子。并没有眼睛看出去的速度的定义。



科学黑洞


在回答问题之前,先纠正一个提问者的错误,没有所谓的眼睛看出去的速度!!!

人类的眼睛只是一个接收器,相当于一块荧幕(视网膜),我们日常说的看到的东西,实际上是物体呈现在视网膜上的像,在通过视神经的转换(光信号转换成生物电信号),传递给大脑,大脑在分析这些电信号得出正确的像

也就是说,你看到的物体实际上并不是真正的物体(大雾),而有一个电影比较通俗地说明这个终极问题---,他描述了我们人类实际上是一个"缸中之脑\

纳米醋酸锌


爱因斯坦提出过,目前只有物质的速度,都不会超过光速,但是他也提过超光速这个概念,超光速概念很早就提出过,但是目前并没有发现任何方式或物质能够超过光速。

真空光速是目前已知的最快速度,爱因斯坦曾经提到过比光速更快的速度,那就是“量子纠缠”,这是爱因斯坦和其他比较知名的科学家一起提出的。量子是物质的最小物理单位,到了量子领域,便不可分割。两个量子会产生相互纠缠的现象,就是移动其中一个,另一个也会随之运动,哪怕把两个量子分割较远的位置,即使是两个行星上,这种反应也会发生,这也就是为什么,量子纠缠的速度要高于光速,两者之间的纠缠基本可以说是同时。

量子纠缠可以说是同时的,量子纠缠不受时间和距离的影响。光从宇宙的一段传递到另一端需要一百亿光年多的时间,但是当在宇宙一段移动其中一个量子,另一个也会瞬间跟着移动,所以说量子纠缠的速度要远高于光速。其实目前量子纠缠已经得到了一定的利用,但是量子纠缠到底有多快,到现在还没有能力能够证实。

光速是目前我们比较了解的一种速度极限,但是并不代表,宇宙没没有比光速更高的速度。目前的科学技术来说,对于宇宙包含的东西,我们只是得到了一点皮毛,还有大量未知的领域和物质,还有很多我们想不到,无法想象的事物存在。


镁客网


爱因斯坦提出光速是我们这个宇宙最快的速度,那还有比光速更快的速度存在吗?

首先我们可以肯定,比光更快的速度是存在的,而且还不止一种,但题主所描述的问题中的目光比光速还快完全是无稽之谈,有这样问题的应该是对肉眼结构本身缺乏了解所致!

可以简单的来解释下这个视觉过程,物体漫反射的光线经过晶状体在视网膜上成像,视觉细胞将这图像转换成生物电信号,传给大脑经过图像处理后,我们看到了这个物体!这是单眼的成像过程,双眼的则是经过大脑这个超级图像处理器转换成了立体图像,我们可以根据经验判断出这个物体的远近高低左右上下.......

不知您从中有否发现,除了物体漫反射的光线外其他都是人体具备的,没错,唯独这个物体反射的光线不是由我们控制的,而是由光源所决定,如果我们的世界一片黑暗,很抱歉,你的眼睛啥都看不到.....所以决定你看到物体的不是“目光”而是光源!

非常简单,你抬头瞬间看到了数万光年甚至数百万更有甚者是75亿光年外的伽玛射线暴.....它们的光线在很久很久很久以前就出发了的,在你抬头的瞬间进到了你的眼睛让你看到了它们.....!!

上图就是核电站里超越光速的切伦科夫辐射,这是最容易观测到的超光速现象,另外传说中的量子纠缠也是超光速,更要说明一下的是130多亿光年外的天体正以超过光的速度远离,那为什么狭义相对论中认为物体运动速度不能超过光速?这话当然没有问题,但这并不是主动的运动速度,而是宇宙膨胀的速度,广义相对论中并不排斥空间膨胀的速度超过光速!这也是科幻片《星际迷航》中曲速引擎的远离,尽管我们无法让空间压缩与膨胀,更无法制造出这种引擎,但其逻辑是符合科学原理的,而且在空间泡内被动的前进时间体系也会与观测者保持一致,因此这几乎就是一种完美的引擎!

当然这仍然停留在科幻片状态,实际上超光速的现象并不只以上几种,但科学界最感兴趣的也就是空间膨胀可以超过光速且如何将其利用,但现在似乎并没有什么比较明确的方向!!


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