超过光速会发生什么,物体能达到的最大速度是光速吗

2023-08-20 18:45:05 81阅读

超过光速会发生什么,物体能达到的最大速度是光速吗?

物体达到光速或超光速运动,就不是物体了,而是成为能量。

所谓物体,是金属态氢离子在特殊情况下与电子形成的暂时平衡状态。一旦物体的运动速度达到光速,在磁场的作用下,就会产生金属态氢离子和电子;由于金属态氢离子和电子在磁场中的运动方向不同,所以有导体连接时,就会形成回路,产生电流。

超过光速会发生什么,物体能达到的最大速度是光速吗

当一个物体的速度接近光速时?

根据相对论原理来说,接近光速后可以看到以前的光子,从而在人体的视网膜上形成过去的景象,然后就能看见过去,但并不能改变过去。

如果宇宙膨胀的速度超过光速会怎样?

这里要说明一切,光速的限制来自于爱因斯坦相对论的基础假设:光速不变原理。

通过这个基本假设,我们可以推知,物质,信息,能量的极限速度是光速。但是这里要注意了,并没有说到空间的问题,也就是说,空间并不受到光速的限制。

而事实上,空间的膨胀速度不仅仅曾经远远超过光速,即使是现在,空间膨胀的速度也是超过了光速的。

我们可以来简单说一说具体咋回事。

大暴胀

宇宙诞生之初,在10^-33秒的时间内,宇宙的尺寸膨胀了10^26倍。这相当于一粒沙子膨胀到可观测宇宙这么大。(这里补充一下,可观测宇宙的直径是930亿光年。)但是,这还远远不够,还要再把可观测宇宙看成一粒沙子那么大,然后在膨胀到可观测宇宙那么大,整个过程发生时间远远小于1秒,这也被科学家称为暴胀时期。

所以,大暴胀的过程中,空间膨胀的速度是远远大于光速的。

宇宙在加速膨胀

除了大暴胀,实际上,现在的宇宙也在发生膨胀。而且有些地方的膨胀速度已经超过了光速。

不仅如此,膨胀速度也是超过了光速。1998年,两个科研小组通过观测la超新星的退行,发现:

宇宙正在加速膨胀

观测到宇宙正在加速膨胀的科学家在2011年,拿到了诺贝尔物理学奖。

至于为什么会加速膨胀,我们现在并不得而知,科学家假想出一个变量:暗能量。暗能量的存在驱使空间发生加速膨胀的情况。对于暗能量的观测,也是目前科学界最热的一个主题。

那是不是就意味着回到了过去?

咱们先分析题目的后半段隐含的问题

看到了过去的光不等于回到过去。看到过去的光不需要非得超过光速,看到过去1秒钟的光也不需要超过光速。比如说我们看到遥远的恒星发出的光都是几年前的,而我们的速度并没有相对于谁超过了光速,我们只是相对静止于地球。再比如说太阳光到达我们地球需要8分20秒,那从计算开始,8分19秒后看到的光就是计算开始上一秒的光。还比如我们看到38万公里外月亮的光就是不到1.3秒前的光。当然你如果想看到自己1秒前发出的光也好办,你可以像在理发店那样坐在两个平行的平面镜之间,你可以从任一个平面镜中看到你之前发出的光,只要你眼睛够尖,你可以看到你1秒前的样子。以上所说的各种情况,你都不是回到过去。你看到的只是过去的影像。

说这么多是想说明一个道理:看到过去的光并不代表你回到了过去。所以题目的重点在“速度超过光速”这句话。

问题是传递信息和能量的速度是超不过光速的,除非是不传递信息的,比如说空间膨胀和量子纠缠等,它们都不传递信息。咱们先来看看这两种超光速能否看到过去。

1,空间超光速膨胀问题

哈勃定律证明宇宙在加速膨胀,公式为V=H0D,其中V为星系退行速度,D为星系与观察者之间距离,H0为哈勃常数。根据2018年7月哈勃太空望远镜和盖亚任务测得的哈勃常数H0为73.52±1.62公里/秒·百万秒差距,一百万秒差距等于326万光年,这个常数的意思就是距观察者每326万光年,星系退行的速度就增加73公里/秒左右。这样当V达到光速C时,我们代入公式求得D=V/H0=C/H0≈132.9亿光年,也就是说距离我们132.9亿光年以外的星系及其空间以超光速在退行。这种超光速是空间的膨胀速度,不是星系的运动速度,而光是在空间的运动,这意味着当空间的膨胀速度超过光速时,我们永远看不到超光速膨胀空间的光。当然也就看不到“上一秒”的光,这种超光速,我们是看不到光的,更别说回到过去了。

2,量子纠缠超光速问题

简单地说,所谓量子纠缠就是几个粒子相互作用后,各个粒子的特性已综合成为一个整体的性质。观测时只要确定了一个量子的自旋状态,另一个即使相距再远,那怕在宇宙两端,也会瞬间被确定,其传输速度远远超过光速。实际上,量子纠缠超光速作用并没有把任何一个量子加速至超光速,这里根本不涉及物质的运动,量子力学是非定域化的,波函数弥漫整个宇宙空间,宇宙作为一个全息整体,所以才能超光速纠缠。从上可看出这里面根本不牵扯光(物质)的运动,所以也就看不到“上一秒”的光,更谈不上回到过去。

上述的超光速是回不到过去的。但人就有好奇心:假如,现在假如传递信息和能量的速度真超过光速了,那会看到它自身上一秒发出的光么?真的能回到了过去吗?

速度真超光速了,按照这个思路当然能看到上一秒发出的光,前提是还“活着”。根据狭义相对论,物体速度越快,其时间过的越慢,且越接近光速,这个效应越明显,于是人们就想如果达到光速,时间是不是就静止了,如果超过光速是不是时间就倒流了,就回到了过去?从狭义相对论的钟慢效应公式也能看出:其中△t为相对地面静止的观察者经历的时间,△t′为地面观察者测量的高速运动物体的时间,V为物体运动速度,C为光速。当V→C时,根式→0,则△t′→0;当V=C时,根式=0,则△t′=0,即当物体光速运动时,时间静止了;当V>C时,根式为虚数,时间△t′也成为虚数。虚数就预示着倒流吗?

1,过去就过去了――时间的概念

上面的说法和算法已经超出相对论的限制和适用范围了,纯是一种意淫。实际上不论能不能超光速,时间都不可能倒流,时间是人们为了描述宇宙演化发展抽象出来的概念,其本身没有方向性,甚至可以认为它不存在,存在的是不断演化的宇宙(这才是真正的时间本身),这个演化的宇宙是不可逆的。宇宙存在的只是现在,对于过去留下的只是影像而不会存在过去,可现在人们竟然用我们意识里的一个概念来主宰宇宙的变化规律,希望看到时间的逆转回到过去,岂不是本末倒置?

2,这些不是真正地回到过去

你可以探知过去和未来的信息,你也可以构造过去的“现实”和多宇宙理论,但这些都不是回到过去。不管是科幻影视作品,还是人们的美好愿望,甚至一些理论中理解的回到过去是通过超光速后,人原封不动(包括身体、年龄和思想)地回到过去。

原封不动带着自行车穿越回唐朝了

这些都不是真正的回到过去,因为在他们回到“过去”的过程和回到“过去”以后,这个人的时间是一直向前流逝的,时间箭头并没有逆转,他的“时间线”一直没断,他在时间上根本没有回到过去。

3,真正地回到过去是不可能发生的

真正的回到过去是时间真的倒流,人的身体、年龄、思想,甚至周围环境都要回到过去,这意味着眼前的一切要全部消失,而在“过去”的某一点重新组合出现(而这是不可能的,再说这样什么也改变不了的回到过去有什么意义?)。这还意味着宇宙对于这个人来说崩塌了,这个人已经脱离时空,不以时空方式存在了,又怎么会回到“过去”?这是为什么呢?因为是他超光速造成的,宇宙用这种方式来警告和阻止任何的超光速行为,即使达到光速也不行。

综上,速度是不可能超过光速的,因而也看不到他自身上一秒发出的光。而超过光速更回不到过去,因为他脱离时空了。

一个物体运动速度超过光速后是不是就看不见了?

如果两个恒星相背以光速的50%飞行,一个恒星相对另一个恒星是以光速远离,两恒星个发出的光相对是静止的,应该看不到。如果两个恒星相对以光速的50%飞行,一个恒星相对另一个恒星是以光速拉近,两个恒星发出的光相对以光速的两倍飞行,有光进入另一个恒星应该能看到。觉得说的有道理点下赞。

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