大家好,感谢邀请,今天来为大家分享一下超光速粒子存在吗的问题,以及和超光速物质存在吗的一些困惑,大家要是还不太明白的话,也没有关系,因为接下来将为大家分享,希望可以帮助到大家,解决大家的问题,下面就开始吧!
众所周知,速度是代表物体运动快慢的一个物理量,从理论上来说,速度应该是无限的。
但在爱因斯坦的相对论中有这样描述:“一个有质量的物体,它的速度是有限的,速度可以无限地接近光速,但是却永远都无法达到光速”。
为什么光速不可超越?
对于光速不可超越的这一说法来源于爱因斯坦的狭义相对论,在狭义相对论中,任意一个物体的速度只能无限接近光速,无法超越。
也可以理解为,对于有静止质量的物体来说,不管它的质量是多少,都只能无限接近于光速,但是不可能达到光速。
为什么会这样呢?其实这在爱因斯坦的质能方程E=MC²中就有很好的解释,E表示一个物体所拥有的能量,M代表物体的质量,C代表着光速。从这个方程式中我们可以看出,能量与质量存在着一定的比例关系,质量越大能量也就越大。
反过来,物体的能量越大它的质量也就越大,其中也包括动能。换句话说,如果一个物体要想达到光速,随着速度越来越接近光速,质量也将会变得巨大。
比如当一艘宇宙飞船以90%的光速飞行,那它此时的质量是飞船相对静止时的两倍,这也意味着引擎必须加倍输出才能使飞船加速前进,因此飞船的速度越高,其能量也就越高,质量也会变得越大,此时飞船内的一切也会变得越来越重,这就是质增效应。
再来看牛顿的速度叠加公式,如果火车以4/5倍的光速运动,而火车上有一个人在以3/5倍光速在车上走,那么地面上看来:火车上人的速度应该是4/5+3/5,即8/5倍光速,大于光速。
但当火车以接近光速运动的时候,在车上的人自己感觉一切正常,不过从地面上视角来看,发现车上的人移动速度非常慢,所以车上的人在往前走,而在地面看来,根本不是3/5倍光速,而是远远比这个速度小很多。
在这个时候,车上的一切物理变化,化学变化等,其实在地面上的人看来都是非常缓慢的,因此地面上的人看火车上的人最终速度应该是等于4/5倍光速加一个远远小于8/5倍光速,总速度还是小于光速!
对于光速不可超越,更精确一点来说,是任何有能量和信息的传递速度不能够超过光速。
超过光速的现象。
一、宇宙膨胀速度
根据推测,目前我们宇宙的年龄为138.2亿年,而我们可观测宇宙的半径达到了460亿光年,也就是说在过去的138.2亿年中,宇宙至少膨胀了460亿光年。
这样计算的话,在过去的138.2亿年中,宇宙膨胀的平均速度至少为光速的3.32倍。也正是由于宇宙的超光速膨胀才使得现在宇宙的可观测直径达到了920亿光年。
二、量子纠缠
所谓的“量子纠缠”指的是,两个粒子在互相纠缠的状态之下,不管这两个粒子相距的距离是有多么遥远,其中的一个粒子做出什么动作的同时,另一个粒子也会相应的没有延迟的做相同动作。因此,距离对于这两个处于互相纠缠的粒子来说根本不是问题,而它们之间的联系机制也远远的超越了光速。
三、虫洞理论
虫洞这个概念最早是在1916年由奥地利的一位物理学家提出来的,又被称为爱因斯坦—罗森桥,是指宇宙中一种奇特的天体,用来连接宇宙遥远空间和时间的。
尽管目前没有什么证据来证明虫洞的真实存在,但科学家们预测虫洞会以时空端点之间的捷径形式而存在,如同一个时空隧道一样,可以实现瞬间转移,甚至还是超越时间和空间的一种通道。
总之,虫洞可以让两个距离相对来说很远的局部空间瞬间离得很近,这种瞬间是远远超过了光速的,然而目前的“虫洞理论”只是一种假设。
综上所述,对于这些超光速现象其实并不违背相对论,更准确一点的理解的话,可以说光速最快的速度限制所针对的是物质,而非空间。
所以这与光速不可超越的定义并不违背。但在宇宙中的还有很多现象是我们人类目前所不能理解的,因此只能说目前人类的进步空间还很大。
超光速是不可能的。
站在现在的物理学角度,超光速是不可能的,因为相对论的两条基本假设之一就是因果律成立,也就是说,我们如果承认因果律,那么在相对论的框架下超光速就是不可能的。
我们知道洛伦兹变换在闵氏空间中是双曲变换,那么就会有两条渐近线,在两条渐近线之间靠近空间轴x的部份我们称之为类空空间,靠近时间轴t的部份称之为类时空间,只有在类时空间只能够才满足因果律(也就是我们现在的世界)。
根据爱因斯坦的理论推导,超光速物质是不存在的.但是最近传说欧洲科学家测出中微子的速度超过了光速,引起了物理学界的轰动,专家正在验证中,若真的存在,那爱因斯坦的基础理论就会被推翻,物理学界将迎来一场大革命.科学总是在自我肯定和自我否定中不断发展的,“欧洲核子研究中心”11年9月22日宣称,研究中心与世界最大的意大利格兰萨索物理实验室,合作测试亚原子(或称超光速粒子)速度比光粒子快的实验成功!根据《路透社》报导,“欧洲核子研究中心发言人伊雷迪塔托表示,科学家们已经进行这项**性的科学实验三年,研究小组从位于瑞士与法国边界的研究中心,将属亚原子的中微子传送到730公里外的意大利的格兰萨索(GranSasso),其速度比光速快了60纳秒
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