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科学分析:有什么事物能超越光速吗

时间:2022-05-14 11:47:58     来源:IT之家    阅读量:8256   

据国外媒体报道,1676年,丹麦天文学家奥勒·罗默通过研究木卫一的运行,计算出光的传播速度是有限的两年后,荷兰数学家兼科学家克里斯蒂安·惠更斯根据罗默收集的数据,成为第一个试图测量光速的人

英国伦敦帝国理工学院理论物理学家克劳迪娅德拉姆表示,从技术上来说,没有什么能比光速传播得更快这种说法本身并不完全正确,至少在非真空环境下是如此,但她强调,有一些因素需要考虑进去

当时惠更斯提出的光速是211000km/s,不符合现在的精确标准现在我们知道光在真空中的速度达到了299792km/s,但是惠更斯曾经估计光在太空中的传播速度是不可思议的

根据爱因斯坦的狭义相对论,光的传播速度如此之快,以至于在宇宙的真空中没有任何东西能比光传播得更快。阿拉巴马州立大学高级研究中心航空航天工程副教授杰森·卡西布里证实,我们在太空中的旅行速度不可能超过光速!

结论正确吗也许不是当光不在真空中传播时,是否还遵循光速不可超越定律

可见光谱英国理论物理学家克劳迪娅德如果光被视为一种波,那么就有‘多种原因’来解释为什么有些波在介质中的传播速度比白光快其中一个原因是,当光穿过一种介质,如玻璃或水滴时,不同频率或颜色的光以不同的速度传播,拉姆说

英国伦敦帝国理工学院的理论物理学家克劳迪娅·德拉姆表示,从技术上来说,没有什么东西的传播速度可以超过光速这一说法本身并不完全正确,至少在非真空环境下是如此,但她强调,应该考虑一些因素。

光既有粒子的特性,又有波的特性,所以光既可以看作粒子,也可以看作波,这就是波粒二象性拉姆说,如果光被视为一种波,那么就有‘多种原因’来解释为什么有些波在介质中的传播速度比白光快一个原因是,当光穿过一种介质,如玻璃或水滴时,不同频率或颜色的光以不同的速度传播

根据威斯康星大学麦迪逊分校的一篇文章,最明显的例子发生在彩虹中较长较快的红色波长在彩虹的顶部,而较短较慢的紫色波长在彩虹的底部可是,当光在真空中传播时,情况就不同了

美国东南部路易斯安那大学的物理学家里德·阿兰教授说,所有的光都是电磁波的一种形式,它们在真空中都具有相同的速度——3×10 ^ 8m/s,相当于无线电波和伽马射线的速度。

因此,根据拉姆的理论,唯一比光速更快的就是光本身,尽管它只发生在非真空环境中但值得注意的是,无论是什么介质,光速永远不会超过299792km/s

宇宙角度

根据卡西布里的观点,在讨论速度超过光速的物体时,还需要考虑其他一些因素他说,宇宙的某些部分正在以超过光速的速度膨胀,并且距离地球很远例如,哈勃太空望远镜最近观测到一颗名为埃伦德尔的遥远恒星,它在129亿年前释放了光但由于宇宙一直在膨胀,埃伦德尔星自形成以来就离地球很远,所以它现在离地球的距离不是129亿光年,而是更远

在这种情况下,时空是不断膨胀的,但时空中的物质仍然在光速内运动所以很明显,我们知道,没有什么东西的速度可以超过光速,但是有没有可能可以超过光速呢

拉姆说爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论都是基于时空相对性原理,但这是什么意思呢如果有人携带信息的速度可以超过光速,那么他们的时间概念会比我们更扭曲在某些情况下,未来可能会影响我们的过去,整个现实结构将失去意义

这意味着人类不可能在时空中以超过光速的速度旅行,但有一天我们是否能够开发出新的技术和材料,驾驶飞船以超过光速的速度往返于时空卡西布里说,理论家们提出了各种类型的翘曲气泡,它们可以在时空中以超过光速的速度传播

人体不能光速旅行!

拉姆说:我们可以想象我们可以以光速实现太阳系外的通信,但不可能以光速发射一个真人,因为我们无法以光速实现人体的时空旅行即使在非常理想的情况下,比如人体在匀速加速,实际上人类也很难获得一种太空旅行的加速技术,我们永远不会光速旅行也许我们会非常接近光速,但我们无法超越它

卡西布里证实了这一点他说,在忽略相对论的前提下,如果以地球引力1G的速度加速一年,永远无法达到光速事实上,人永远不会达到这个速度,因为当人体接近光速时,人的身体性能会不断提高,接近无限值

同样,艾伦也认为超越光速是不可能的,但正如卡西布里所想,如果人类想要探索遥远的系外行星,其实没有必要达到光速他指出,我们能够理解它比光速更快的唯一方法是使用时空中的某种类型的虫洞使用这种策略可能不需要超越光速的时间旅行,但提供了一条通往空间其他区域的捷径

可是,Cassibry不确定虫洞是否是加速太空旅行的最现实选择他说,根据爱因斯坦场方程的特解,虫洞理论是可能的基本上,如果虫洞存在,它将是两个目的地之间的捷径,但我不知道它是否可以或如何建造

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