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为什么超不了光速,为什么物体运动不能超过光速

来源:整理 时间:2022-06-01 12:47:33 编辑:科技知识 手机版

以及为什么物理学家对FTL如此保密。没有任何能量、物理或信息的传播速度能超过光速。既然没见过,怎么能说飞碟能超光速飞行呢?以现有的理论,为什么不支持任何飞碟飞船达到光速?如你所言,确实比光速快,但这样想有什么用?如果可以通过想象实现,设想光速十倍一百倍都是可行的,没有意义。

都说光速不可超越,那量子纠缠或引力波为什么就超光速了呢?

关于量子纠缠,你可以这样理解:把一双鞋的左右两只分别放进两个盒子里,然后把这两个盒子分别放在宇宙两端,你打开其中一个盒子发现鞋子是左脚的,立马就知道了宇宙另一端的那只鞋是右脚。这个感知速度几乎就是无限的,但是并不违反相对论,因为这里的信息传递应该是从把鞋子分开那一刻算起的,而不是打开盒子的瞬间,其实量子纠缠的信息传递模式跟这个差不多,传递是从创造出一对纠缠粒子开始算起,而不是检测粒子自旋状态的时候,所以并不存在超光速信息传递,这个信息传递速度远低于光速。

以上只是我为了便于理解打个比方而已,其实颇有不妥之处,但我相信这是最易懂的科普语言,量子通信的意义在于信息传递的绝对安全性,因为量子信息被接收一次后量子态就坍缩了。关于引力波速度:在广义相对论理论里面,引力波的确是光速,这是爱因斯坦最早得到引力波的方程的时候就发现的,目前公开的几个探测到的引力波事件,同时测量到了对应的电磁波也就是光的信号,所以有力地证明了引力波速度和光速一致。

为什么物体运动不能超过光速?

1905年爱因斯坦提出了著名的狭义相对论,在这个全新的理论中,宇宙中的一切物体的运动速度被规定都不能超过光速。这个和过去的物理学格格不入,甚至有些蛮横的规定到底是怎么出现的呢?以及为什么物理学家对超光速就那么讳莫如深呢?一.光速不变的历史背景其实早在19世纪末的时候,物理学家就已经察觉到一些光速的不寻常了,

光速的异常第一次出现在电磁波里面。当时英国物理学家麦克斯韦刚刚提出著名的麦克斯韦方程组,统一了电磁学,人们很快发现,根据麦克斯韦方程组的预言,光速在任何参考系中似乎都应该是一个常数和光源,和观察者的速度都无关。这句话的意思是说,我手拿一只电筒,我看到电筒放出的光以光速往前运动,这很自然。不过如果我坐上一个0.5倍光速向前运动的火箭,我看到电筒的光还是以光速向前运动,而且没有上火箭、静止着站在地面的其他观察者看到的光也是以光速向前运动,这就实在是太奇怪了,

二.实验与两大基本假设在电磁学理论刚出来的时候,物理学家们对光速不变这样的推论其实是拒绝的。这太违反直觉了,一定是电磁学理论在什么地方出了问题,然而经过了很长时间的摸索和修改,光速不变的这朵乌云不但没有从物理学的理论框架中消失,反而变得越来越强烈和明显,想忽略都不行。在1887年,两位实验物理学家,迈克尔逊和莫雷尝试通过迈克尔逊干涉仪来测出光速相对于地球公转速度的变化,

然而实验事实却以很高的精度告诉他们,尽管地球的公转速度一直在不断改变,但在地球上测到的光速却是时时刻刻都是一样的。这就意味着光速真的跟地球参考系的公转速度没有任何关系,图一:迈克尔逊莫雷实验原理图迈克尔逊-莫雷实验非常强有力地表明了光速就是自然界里的一个非常特殊的速度,好吧,既然实验没有办法否定它,人们只好学习如何去理解并接受这一事实。

到了1905年,瑞士专利局的一个年轻人,阿尔伯特·爱因斯坦决定正式承认光速不变这个事实,并将光速不变作为一个基本假设放入它的新理论中,这个新理论就是后来大名鼎鼎的狭义相对论。狭义相对论建立在两大基本假设之上,其中一个是相对性原理,即要求物理定律不依赖于任何具体的惯性参考系,所以的惯性参考系均是平权的。

第二个假设是光速不变,但非常奇妙的是人们发现,如果要同时满足这两个看似简单的基本假设,就必须付出非常高昂的代价。因为这两个假设在牛顿的绝对时空下是互相矛盾的,如果都是对的,那就一定意味着时间和空间不再像以前那样是绝对的物理对象。我们必须建立一个全新的时空。第三,光速不变带来的时空观。如果我们用一个叫做洛伦兹变换的数学工具来代替牛顿的伽利略变换。

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