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为什么有科学家说:任何物体的速度都不能超过光速超过光速会怎么样
在我们的自然界中物体运动的最大速度在目前为止仍然是光速,这个大家都知道。虽然量子纠缠在理论上是要超过光速的,但毕竟还只是理论。光速作为宇宙中最快的速度,所有有质量的物体达到光速是不可能的,因为物体的质量会随着速度的增大而增大。只有静止质量为0的光子才能始终以光速运动,并且始终是恒定速度,不能与任何速度产生叠加效果。在理论上看人类也是达不到光速的,但宇宙充满了神秘,也许这些科学观点会在科技更加发达的未来被打破,如果人类可以达到光速会发生什么呢?
在爱因斯坦的狭义相对论中有一个理论:物体在空间中运动的速度越快,那么它经过的时间反而越慢。这样看来的话如果速度达到光速,时间会为0,意味着作用在光速物体身上的时间停止了,如果超过光速,那么时间就会倒流。当然时间倒流似乎并不靠谱,但可以让作用在超光速的物体身上时间停止一部分应该是可能的,比如应该可以追上地球过去的影像看到地球的过去,这些应该是可以的,但也只能看到过去的事情却无法参与。
速度可以使时间延缓,但是速度越快也会使物体长度压缩。如果一个人达到了光速,那么时间相对于他自身来说会变得无限长,而他的长度则会变成无限小,估计也不成个人样了。也有一种说法是当一个人速度超越光速那么在其他人的眼中他就会变为虚无,而他自身则会进入更高纬度的空间,这个更高维度的空间可能是和过去平行的世界,也可能是和未来平行的世界。
相对论中说道,人类是不可能达到光速的,只能无限的接近。但是量子力学中的量子纠缠理论表示量子纠缠的速度至少是光速的一万倍,人类如果想超光速只能从量子纠缠方面做努力。利用量子纠缠的特性来达到使物质瞬间移动的效果,类似虫洞效应,在这一方面,我们中国的科学家曾经做过将光子利用“量子纠缠”现象瞬间传送到300英里外的卫星。但是对于人而言,想要通过量子纠缠来进行传送,除非将某个人转化为数据形态,然后发送出去到达目的地再转化为物质形态才有可能,这样也可以达到超越光速的效果。
人类想要达到光速除了利用“量子纠缠”来完成以外,暂时是没有别的更好的思路了。但是量子纠缠需要人可以转化为数据形态才有可能实现传送效,这对目前的科技来说也是根本不可能的。超越光速还是只能存在于我们想象中的事情,如果真的超越光速,可以看到一些过去应该是很可能的事情,但也有可能进入一个未知的高纬度空间,从而发生一些别的意外。
宇宙为什么不允许超光速
关于这个问题,根据相对论的理论,超光速是不可能的。这是因为光速是一个物理常数,任何物质都无法超过它。超光速将导致时间和空间的扭曲,这与我们观察到的自然现象是不一致的。而且,如果超光速是可能的,那么因果关系将不再成立,这将导致混乱和不可预测性。因此,宇宙似乎不允许超光速的存在。
为什么不能超过光速
现在我们都了解到宇宙的第一大交通规则——即没有什么比光速更快,也即是每秒299792.458公里。但是有人就会问了为什么就不能超过光速呢?这就要从光速的研究历史说起,在17世纪以前,大多数人认为光是瞬间移动的,伽利略就是最早认为光是在以有限速度传播的人之一。
1638年他曾试图测量光的速度。他和一个助手分别坐在远处的山顶上,上面都挂着灯笼。当时他的想法是,由伽利略这边的灯笼先亮,而另一边伽利略的助手一看到闪光,就立刻打开灯笼,伽利略会计算出看到返回闪光所花的时间,结果实验以惨败告终!要想成功,伽利略必须记录一个微秒的时差。而在当时他可没有这样的计时装置,他的反应时间会慢得多。
伽利略毫不气馁地总结道,光的运动“如果不是瞬间的,那就是非常迅速的”。不久之后,在1676年,我们从一位年轻的丹麦天文学家罗默那里得到了对光速的合理估计。
海上水手检查时钟的方法之一是通过木卫一观察木星的月食。木卫一绕木星一圈的时间被测为1.769天。
但是有一个小问题,日食之间的时间根据一年中的时间略有不同。当地球离开木星的时候,木卫一的两次月食之间的时间逐渐增加;当它靠近木星的时候,时间减少了。累积效应意味着预测的时间误差可能超过10分钟。
罗默意识到他的观察可以用木星和木卫一以及地球之间的不同距离来解释。木卫一轨道的不同时间反映了光线必须经过的不同距离。这也让罗默估计光速为214000公里/秒。在那个时代,这个光速估计已经是相当精确了。对于光速这个问题,同样也使得爱因斯坦停下脚步来思考。如果光有一个有限的速度,如果你把一个火炬绑在一个移动的火箭的前面呢?难道火炬发出的光不比光速快吗?爱因斯坦用几个思维实验来解决这个问题,并提出了一个疯狂的解决方案:物体的运动必须以某种方式使时间变慢。时间不再是恒定的,于是相对论诞生了。
接下来许多实验都仔细地检验了爱因斯坦的预言。1964年,麻省理工学院的比尔·贝托齐将电子加速到一定的速度范围。然后他测量了它们的动能,发现当它们的速度接近光速时,电子变得越来越重——直到它们变得如此重,不可能再让它们跑得更快。在电子变得太重而无法进一步加速之前,他能让电子到达的极限速度只能是光速。
在另一个关键的测试中,物理学家约瑟夫·哈夫勒和理查德·基廷乘坐商业客机在世界各地的不同旅程中,他们分别携带着同步地、超精确地飞行铯原子钟。旅程结束后,所有的移动时钟和实验室里的参考时钟都不一致。正如爱因斯坦预测的那样,移动时钟的运行速度变慢了。
因此,某物传播的越快,它的质量就越大,时间也就越慢——直到你最终达到光速,此时时间完全停止。如果时间停止了,那么速度也停止了。所以没有什么比光速更快的了。
为什么物体运动不能超过光速
又是相对论问题。嘴皮子都磨出泡了。
宏观物体间的相互作用就是电磁力。目前人们不知道电荷的起源,只知道电荷有正负两种;同性电荷相斥、异性电荷相吸。
还知道电荷在时空中运动,最终都形成“广义闭环”(正负电荷复合、接触到一块就形成了一个时空上的广义闭环),即电流环;电流环就产生了磁环,而且这“两个环”在拓扑上是“嵌套垂直”的,或说两个互相垂直的纤维丛拓扑。这两个互相垂直的纤维丛拓扑形成一个“整体”,就是电磁波、光。光是以一个拓扑集形式出现的,要求有完备、自洽、守恒(状态信息守恒)属性。所以,光在时空中传播是以“拓扑变换”形式进行的,集的“整体完备性”要求下的、拓扑守恒变换“行进”的。所以,光的传播速度应该叫拓扑变换速度,只受时空拓扑属性“制约”,是一个拓扑不变量,即光速是时空上的拓扑不变量。
自然界中基本上不存在“单身电荷”,就算“单身”了,马上就运动“结婚”,形成“广义电流环”,马上就有磁环出现。所以说,电荷之间的力到底是“库仑形式”,还是“洛仑兹形式”,真是个迷。至少各星球上的物质间的力,实际上都是电磁力,电荷在“单身”与“结婚”两种状态的变换过程中,“库仑力”和“洛仑兹力”主宰其中,真没引力啥事!强力和弱力其实也是这两种力“派生”的。目前看,洛仑兹力是“拓扑效应力”,“库仑力”如果是“电磁平凡拓扑力”的话,则这两种力就“统一”了。
未来引力如果也是电荷拓扑力“派生”的,则四种力是可以统一在一个拓扑形式上。
关于为什么不能超过光速,为什么不建议超光速的介绍到此结束,希望对大家有所帮助。