超过光速会发生什么,光如果超过光速会怎样

2023-03-24 05:49:02 120阅读

超过光速会发生什么,光如果超过光速会怎样?

爱因斯坦以光速不变原理为基础之一创立了狭义相对论,由此推导出真空中的光速是宇宙中最快的速度,任何物体或者信息的传播速度都不会超光速。那么,如果速度超过光速会发生什么?为什么光速是宇宙速度上限?

虽然光速理论上不可超越,但在现实中确实有各种“超光速”现象,切伦科夫辐射就是一个例子。

超过光速会发生什么,光如果超过光速会怎样

切伦科夫辐射

光的传播速度与介质有关,在真空中最快,而在其他介质中会变慢。例如,光在水中的传播速度会下降25%,为真空光速的75%。在这种情况下,就有可能出现超光速的情况。

当核电站启动时,会在水中释放出速度超过水中光速的带电粒子。这些带电粒子的超光速运动会辐射出一系列短波电磁辐射,其中还有少部分蓝色可见光可以被我们观测到,这就是切伦科夫辐射。

宇宙空间膨胀

除了切伦科夫辐射之外,超光速的现象还包括宇宙膨胀引发星系超光速运动。宇宙膨胀导致空间中的星系被互相分离开来,每相隔1亿光年的距离,星系之间互相远离的速度就会增加2150公里/秒。

因此,距离我们10亿光年的星系会以21500公里/秒的速度在远离银河系。而距离我们140亿光年的星系远离银河系的速度达到30万公里/秒,速度已超光速(真空光速精确值不到30万公里/秒)。如果星系的距离达到465亿光年,其退行速度可以达到3.3倍光速。

量子纠缠效应

爱因斯坦曾经对于量子力学的哥本哈根诠释很不满,其中一个理由是量子纠缠效应远超光速。

根据量子纠缠效应,两个互相纠缠的粒子无论被分隔到多远的地方,哪怕是100亿光年外的地方,只要测量其中一个粒子的物理性质,另一个粒子的物理性质就会瞬间随之发生相应变化,例如,一个粒子经过测量之后,其自旋状态坍缩为上旋,那么,另一个纠缠粒子必然会坍缩成下旋。爱因斯坦将这种效应称之为鬼魅般的超距作用,其作用速度远超光速,可以说是无限快。

尽管上述三种情况都有出现超光速现象,但这与狭义相对论并不矛盾。光子在介质中的传播速度变慢,并非是光速真的下降了,而是因为光子与介质中的带电粒子相互作用,这会让光子的传播出现延迟,从而导致光的相速度降低,使得带电粒子可以出现超光速现象。

星系的超光速退行是由于空间超光速膨胀所致,空间不是任何物体或者信息,其膨胀速度不会受限于狭义相对论。同样地,量子纠缠效应也没有打破狭义相对论,因为这种超光速现象并没有传递任何信息。

根据狭义相对论,亚光速运动会带来时间膨胀效应,速度越接近光速,时间流逝速率越趋于零。有些人据此猜测,一旦物体的速度超过光速,时间将会逆向流逝,出现时间倒流的现象。

但事实上,狭义相对论禁止任何有质量的物体以超光速运动。因为静质量不为零的物体加速到光速需要无穷多的能量,它们甚至都无法达到光速。因此,我们无从推断出真正意义上的超光速现象。

当宇宙飞船速度达到光速会产生什么现象?

这是一个只能用来假设和想象的问题。

因为宇宙飞船达到光速以后,其质量是无限的,目前的人类科技根本解决不了这样的问题。

光速是不变的,不论你的飞船飞得有多快,对于飞船来说,光速一直会保持每秒30万公里。

速度与时间相关,速度越快,时间流逝越慢,这是已经被反复印证了的事实。地球上空的GPS,或者北斗卫星上的时间就比我们地面上的时间流速要慢。

所以,对于光来说,仍然会保持着它的速度。所以,你的飞船再快,被压缩的只有时间。

如果我们能够乘一艘光速飞船。当它达到光速时,时间就会停止。

时间停止会是一个什么样的概念呢?就是时间的流逝成为0,对于船内的我们,因为失去了时间,所以,我们的一切,都会静止下来,包括我们的周身的血液,包括组成我们身体的每一个粒子。所以,对于我们来说,这是一个不存在的时刻。

这一刻的情况是没有人能观察到的,就算是真的有这样的一艘飞船也没人能看得到。

在地球上的人看我们的飞船,也只是一道亮线之后,什么也看不到了。

如果有另一艘飞船想抓拍我们,也是不可能的。另一艘飞船只有进入了光速,才能追上我们,可一旦进入光速,它的时间流逝也变成了零,状态与我们完全一样,所以是看不到的。

我们驾驶飞船,以光速飞往100光年的某处。在地球人看来,我们的飞船的确是飞行了一百年,但对于我们自身的感受来说,只是片刻间就到了。因为在我们飞行的过程中,时间流逝为0.

我们在加速时,时间流逝开始变得缓慢,速度越快,时间流逝得就越慢。我们在减速到达目地地时,时间的流速开始变快,直到我们停下来时,时间恢复了正常的流逝速度。

理论上来说,就是这个样子。

曾经有人说过,时间就是人类的一个错觉。通过这个问题,我们似乎能看到,此言非虚。

人类目前飞行得最快的飞行器是1976年1月15日发射升空的太阳神2号太阳探测器了,它连续在太阳附近工作了9年,借助太阳的引力反复加速,最高速也仅仅是每秒钟70.2公里,与光速相比,简直是蜗牛一般不值得一提。

若不是借助太阳加速,人类直接发射的飞行器不可能达到这样的速度。就算是持续用等离子发动机加速,达到这个速度也非常困难。

所以说,人类的科技任重道远。人与宇宙相比,连一点微末的尘埃也算不上。

一个物体运动速度超过光速是变得不可视了还是延迟可视?

物体在真实的空间若要达到光速运行,真的应该变成光波或其他光速粒子。至于是否能看到,还要看其运动的方向,当你逆着重力场方向看外来的一束可见光时,不是就看见了超光速的粒子了吗。

人超过光速会怎样?

1. 人达到光速可能会让时间停止

根据相对论,速度越快时间越慢,所以当光速作为自然界已知的最大速度时,当人达到光速,也就是速度趋近于无限大的时候,就会导致时间无限的趋近于零,也就意味着时间就此停止。但这里的停止只是相对的,并不是所有的物体都停止了,而只是你的时间相对的更慢了。

2. 人达到光速可以永生

上面也讲了人达到光速,可能会导致时间停止,那么当时间停止,这时候的人是不是就相当于永生了,但其实只是相对的你的衰老变得缓慢,慢的接近于无,所以可能导致你的一分钟就是别人的一年,甚至更长,但是总有一天还是会衰老,因为时间并没有真正的停止。

3. 人达到光速可能会死亡

同样爱因斯坦在相对论中还说,物体的质量会随着速度的增加而增加,所以当物体无限接近于光速,可能会导致物体的质量变得无限大,这时物体很可能会由于大质量导致引力无限大,那么要是换成人,很可能就会被撕裂或者变成虚无,就像黑洞的形成一样。

4. 人达到光速可能会看到一片漆黑或弯曲现象

因为通常速度越大,人所观察到的事物就会出现越明显的弯曲现象,如果人达到光速很可能周围的事物都会向中间靠拢,所看到的就是一个门拱的形状。也可能会因为光子追不上你,而导致你看到的周围事物都是一片漆黑。

如果一个人被加速到接近光速?

首先局域性的物体自身不可能运动到光速。如果一个物体被加速到光速或超过光速的话构成物质的粒子自旋就会超过5甚至更快。这是我们星球的理论。如果人体被加速到超光速就会被撕成千上万的粒子在移动。而且肉眼就看不见了。超光速其实在你们地球上就有。很多粒子在媒质中传播速度就比光速还快。比如你们的核电站里核裂变的时候发出的粒子在重水中的传播速度就比光速快所以水会略称淡蓝色。这就是超光速粒子折射出的颜色。只是你们地球人还没发现而已

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