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每秒30萬(wàn)公里的光速,為什么不能被超越,難道宇宙是虛擬的?

光速是每秒30萬(wàn)公里,這個(gè)速度也是宇宙中信息傳遞速度的上限,量子糾纏的反應(yīng)速度雖然超光速,但并不傳遞信息。

宇宙膨脹的速度雖然也超光速,但那屬于宇宙時(shí)空本身的性質(zhì),光速只限制宇宙時(shí)空之內(nèi)的物質(zhì),而不限制宇宙本身,因此長(zhǎng)期以來(lái)研究如何超光速就成了物理學(xué)家們的任務(wù)之一,目前只有借助時(shí)空本身的特性構(gòu)建蟲(chóng)洞繞開(kāi)光速,這個(gè)方法在理論上可行,剩下的不論是核聚變飛船還是反物質(zhì)飛船都不能超光速。

和很多人想象的不一樣,達(dá)到光速之后很多事情其實(shí)是反直覺(jué)的,比如兩束光的相對(duì)速度仍是光速,而不是每秒60萬(wàn)公里的二倍光速,這是因?yàn)楣馑俚寞B加需要用到洛倫茲變換,而低光速的運(yùn)動(dòng)只需要伽利略變換。

不過(guò)光速雖然不能被超越,但是能被改變速度,具體而言是改變光在介質(zhì)中速度,這是因?yàn)楣庠诖┻^(guò)物質(zhì)時(shí),光電效應(yīng)會(huì)讓物質(zhì)中電子也發(fā)生運(yùn)動(dòng),就像水上的船一樣,此時(shí)上下移動(dòng)的電子會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng),這個(gè)電場(chǎng)又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng),于是這些移動(dòng)的粒子就產(chǎn)生了第二個(gè)光波,這個(gè)光波與原始光波重疊,但波動(dòng)的速度與原始光稍有不同。

所以當(dāng)兩個(gè)波相遇時(shí),它們會(huì)相互干擾,有時(shí)會(huì)相互加強(qiáng),有時(shí)會(huì)相互抵消,我們實(shí)際上觀(guān)測(cè)到了一個(gè)新的波,即一個(gè)與其他兩個(gè)速度不同的波,一個(gè)比光速慢的波,當(dāng)這個(gè)波飛出介質(zhì)后,就不存在電子干擾的問(wèn)題了,因此光波的速度也就恢復(fù)到每秒30萬(wàn)公里了。

早在1999年,哈佛大學(xué)就把光在鈉原子云中的速度降低到了61公里/小時(shí),比一輛汽車(chē)還慢,類(lèi)似的場(chǎng)景在《三體》中也出現(xiàn)過(guò),但當(dāng)時(shí)人類(lèi)的主要任務(wù)是降低真空光速而不是改變介質(zhì),所以并不是故事的主線(xiàn)。

就目前而言

物理學(xué)家針對(duì)光速主要有一個(gè)問(wèn)題,那就是光速為什么偏偏是每秒30萬(wàn)公里,而不是更快或者更慢?

你也許會(huì)認(rèn)為這是人類(lèi)文明的計(jì)量單位造成的,但事實(shí)上作為宇宙的基本規(guī)律,科學(xué)家們完全相信宇宙中其他文明測(cè)定的光速和人類(lèi)文明的完全一致,只是雙方會(huì)因?yàn)楸硎鰡挝坏牟煌煌举|(zhì)上仍然是一個(gè)速度。

一些持宇宙虛擬理論的人認(rèn)為,每秒30萬(wàn)公里的真空光速是一個(gè)計(jì)算機(jī)中設(shè)定的數(shù)值,它代表著這個(gè)程序,或者說(shuō)這個(gè)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度上限,任何模擬實(shí)驗(yàn),乃至于包括我們?nèi)祟?lèi)自己,都不能達(dá)到或超過(guò)這個(gè)速度,否則機(jī)會(huì)引起系統(tǒng)崩潰。

除了這種較為科幻的理論外,還有物理學(xué)家從平行宇宙的角度來(lái)解釋光速,認(rèn)為我們的宇宙只是宇宙大爆炸中誕生的無(wú)數(shù)平行宇宙之一,真空光速也是無(wú)數(shù)種光速之一,所以每秒30萬(wàn)公里并沒(méi)有什么奇怪的地方。

總體來(lái)看

光和時(shí)間一樣,都是我們一直能感受到,但一直研究不明白其本質(zhì)的東西,也許看似簡(jiǎn)單的現(xiàn)象背后,真的藏著宇宙的最深層的秘密。

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