@ 2017.05.12 , 16:00
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关于光速

关于光速
credit: 锐景创意

Joe Scott是一名油管用户。他自制了“Answers With Joe”节目,并担任主持人。在今年早些时候的某期视频中,他为大家解答了有关光速的问题。

在真空中,光的速度为299,792千米/秒。对见识粗浅的地球人而言,这个速度似乎已经非常快了。但在宏伟的宇宙中,这个速度其实挺慢的。举例而言,若以光速运行,那么你从太阳飞到木星需要花45分钟时间。

爱因斯坦的狭义相对论提出,你越是接近光速,时间就变得越慢。若是达到光速,那么时间就会完全停止。这意味着,如果你的运行速度超过光速,那么时间就会开始逆流。

不过,任何拥有质量的东西都无法达到光速,因为在接近光速的过程中,其惯性也会增加。只要某物拥有一定质量,那么它便无法达到光速,因为质量会使其减速。

Joe Scott告诉大家,完全没有质量的东西只能够以光速运行——没有了质量,它便无法放慢脚步。那么,什么东西能够以光速运行呢?那就是光子——一种不含质量的粒子。

另一种可能性

不过,有些物理学家认为,还有一种宇宙因素也可能会影响到光的速度,那就是“真空量子涨落”。

该理论认为,在广袤无垠的宇宙中,所谓“真空”其实并不空。真空中充满了粒子,这些粒子不断地在“存在”与“不存在”的状态之间切换。因此,“量子涨落”能够减缓光的速度。

但目前,该理论仍具有争议性。此外,它也无法为我们解答最基本的问题:如果光速并非我们所推测的那样呢?假如光速无穷大,那将会怎样?其实,若真如此,那么我们的全部问题都将得以解决——因为在这种情况下,任何东西都将不复存在。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。Abby Norman, Futurism


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TOTAL COMMENTS: 43+1

  1. 食品级怪蜀黍
    @6 months ago
    3449087

    那么有没有一种可能,在物体能量达到一定程度的时候,可以从接近光速的状态直接跳跃到超光速,而不用经过光速呢

    [8] XX [54] 回复 [0]
  2. 3449090

    电磁波不都是光速跑的吗?光只是其中一段可见部分而已。

  3. wjking512
    @6 months ago
    3449095

    这图也有版权?自己用尺子画一下都省50块钱不好么….

    [107] XX [9] 回复 [0]
  4. 3449099

    既然以光速运行时间就会停止,那太阳到木星所用的时间45分钟是怎么来的?

    [7] XX [43] 回复 [0]
  5. 3449103

    如果你的运行速度超过光速,那么时间就会开始逆流

  6. 404notfound
    @6 months ago
    3449104

    @wjking512: 不是啊 瑞景人家是免费提供的吧

    [15] XX [1] 回复 [0]
  7. 叮当狼嫁我
    @6 months ago
    3449105

    @瑙玛: 因为观察者并没有以光速在运动啊…

    [12] XX [0] 回复 [0]
  8. 3449108

    @瑙玛: 对观察者来说是的,对光来说一瞬间

  9. 3449109

    如果以光速撸一下 会着火吗

    [12] XX [1] 回复 [0]
  10. 零下伊度
    @6 months ago
    3449112

    这个概念太狭义。如果能证明四维空间存在,那光速就不是绝对的,四维里第四纬度轴线小走一步的速度在三维里就是超光速的

  11. 朝鲜央行行长
    @6 months ago
    3449119

    “不过,任何拥有质量的东西都无法达到光速,因为在接近光速的过程中,其惯性也会增加。只要某物拥有一定质量,那么它便无法达到光速,因为质量会使其减速”

    这里的解释有问题,标准的解释应该是:有质量的物体会有加速度,所以速度的增加会使质量增加,而质量增加又会导致物体到达光速所需要的能量增加,而因为E=mc²,能量的增加又会导致物体质量的增加(光速恒定的前提下),质量的增加又会导致物体到达光速所需要的能量增加,而能量的增加又会导致物体质量的增加,这是个死循环,所以一个有质量的物体要到达光速所需要的能量是无限,所以一个有质量的物体是永远不可能达到光速(除非光速不恒定,这代表着广义相对论不成立)

    [32] XX [9] 回复 [0]
  12. 3449126

    我推了推黑框眼镜,时间可以倒流?

    [45] XX [5] 回复 [0]
  13. 浅蓝传说
    @6 months ago
    3449130

    像是星际迷航那种,是用曲速飞行达到超光速的目的,而飞船本身并没有超光速。如果能用反物质之类的东西通过重力影响空间曲率,就可以在不到光速跑出超光速的距离

  14. o啊熊o
    @6 months ago
    3449131

    @纤维: 不会倒流 但是可以续

  15. Ohh_Half_Chub
    @6 months ago
    3449135

    @食品级怪蜀黍: 欧洲的粒子加速器就一直在做这件事儿,但最终只能让粒子加速到光速的99.99%,之后无论怎么增加能量都不能让粒子速度达到或者超越光速,至于有没有可能,现在理论物理界可能也还不清楚

  16. 3449137

    @fz: 这位同学是搞混了可见光和光速的区别。

  17. 白饭鱼
    @6 months ago
    3449141

    @零下伊度: 民科就被参和这些东西了,第四维是指时间

    [2] XX [20] 回复 [0]
  18. 3449144

    思想就没有质量 所以你可以想过去 想现在 想未来

  19. 3449147

    虽然说超越光速能回到过去,但也只是回到过去你无法改变已经发生的一切,所以我说的就是那些想自己操自己的,这是永远不可能的!

  20. 3449151

    @aida 时间的定义基于观察,观察基于信号,比如电磁波(光是其中一种)是已知最快(与其它物质相比)的信号,如果观察者超越了光速,这时候你观察到的现象就是逆向变化的,那么时间就是逆向的。

  21. Hide
    @6 months ago
    3449152

    量子纠缠

  22. 3449195

    @wjking512: 据说是包年?

  23. 3449204

    @纤维: 光速撸一下的话,动能差不多能把你方圆几百米内都烧成等离子体。强撸灰飞烟灭哦

  24. 3449205

    没有所谓的时间倒流,飞行器速度越快 你周围所有物质的原子和电子运动的速度就越慢 从而造成了时间变慢的效果,接近光速时所有原子也接近静止。也就是说这个让所有原子越来越慢的理论是推导不出让所有原子跟有了记忆一般按原路返回这样的鬼扯的结论的,再怎么扯的超光速也不可能根据相对论来搞出时间倒流

    [14] XX [0] 回复 [0]
  25. ark12211
    @6 months ago
    3449206

    @纤维: 听过强撸灰飞烟灭吗

  26. 3449208

    @1572: 意思是光从太阳一射出,就进入了时间几乎停止的状态,光的寿命近乎永恒……除非遇到阻碍比如星球气体星云之类的。那么,反射的时候呢?光线改变了方向,时间是发生转折还是保持原状……

  27. 看天青
    @6 months ago
    3449215

    “光子——一种不含质量的粒子”
    光子没有静止质量,但有动质量啊,而且不是还有动量么

  28. 世界的第八天
    @6 months ago
    3449245

    @wjking512: 我记得这是前段时间一位蛋友免费提供给sien的

  29. 3449269

    @纤维: 会死

  30. 食品级怪蜀黍
    @6 months ago
    3449327

    宇宙大爆炸初期的膨胀速度比光速快了不知道多少倍啊,无法理解

  31. 李大宝
    @6 months ago
  32. 熊孩子的爱
    @6 months ago
    3449437

    声音比光快
    因为打开黑白电视机,都是先听见声音再看见画面

  33. hessnydaye
    @6 months ago
    3449442

    那么对于光子来说,时间是静止的。或者说时间是不存在的,那光子根本不存在衰变。有没有可能光子只是能量传递的介质,光子本身没有能量也没有运动,只是能量通过光子传递。光子就是组成三维宇宙的基本物质,能量通过光子传递的速度就是光速。如果把光速理解为一种振动频率,那光速就是我们这个由光子组成的三维宇宙的基本频率,所以光速不可能被超越。

  34. 3449678

    一个高中物理不及格的我在这里看这些物理现象,并形成了自己的物理假说。。。

  35. 3449682

    ???

  36. 3449706

    @朝鲜央行行长: 朝鲜银行行长连相对论都懂,中国银行行长是不是需要发表几篇量子物理论文?

  37. 眉间白火
    @6 months ago
    3449847

    “爱因斯坦的狭义相对论提出,你越是接近光速,时间就变得越慢。若是达到光速,那么时间就会完全停止。这意味着,如果你的运行速度超过光速,那么时间就会开始逆流。”那我一动不动能不能前进到比别人更早的未来呢…

  38. miniAdam
    @6 months ago
    3449929

    @纤维: 应该会聚变

  39. reshine
    @6 months ago
    3450140

    @vuliao: 但是,如果观测者以超光速运行,它就能观测到过去发生的事情,就像时间倒流一样

  40. 思想右肉体左
    @6 months ago
    3450151

    看标题知评论区系列。

  41. 3450392

    时间可逆?那死人可以复活了?还是进入了多重宇宙了?我觉得只是个猜想,而且不合逻辑

  42. 3450409

    @瑙玛: @瑙玛: 时间的相对性。。老铁初中物理的姿势

  43. 3450844

    没质量的物质只能维持光速

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