十万个为什么光速是宇宙中最快的速度的极限?

物理学是万物的基础,人类的诞生甚至是宇宙的诞生,都只能从物理上来解释,今天我们就来探讨一下,宇宙中的第一速度——光速,光速不仅仅代表着光的速度,在它的背后隐藏着太多的奥秘,以至于科学家认为,只要超越光速就可以进行时空旅行,或者穿梭空间制造虫洞。在很多电影中都有星际旅行的情节,在进行星级旅游的时候宇宙飞船都会先加速到光速,才可以进行空间跃迁,当然这只是电影中的情节,停留在我们的想象中的概念科技,以人类目前的科学水平来说,想要超越光速还要有很多需要突破的地方。那么光速真的无法超越吗?显然这是不可能的,宇宙中永远不存在“最大”这个概念,也不可有所谓的“绝对速度”,目前我们对光速感觉疑惑只是因为我们的科学发展没有到达,假以时日人类很有可能依靠科学超越光速。那么目前在宇宙中光速真的是第一速度不可超越吗?其实哈勃常数就是一个远超光速的速度,只不过它的存在不怎么被提及,我们在计算速度的时候会选择性的忽略它,因为这种速度是不可控制并且不可掌握的,哈勃常数代表的就是——宇宙膨胀的速度。宇宙并不是永恒不变的,也不是无限大,其实宇宙一直在以超乎想象的速度膨胀,这也就代表,我们太阳系在宇宙的坐标一个在随着宇宙空间的扩大而不断的改变,根据人类的估算,宇宙的直径大约有1600亿光年,这代表就算是光线也要前行16000亿年,并且仅仅依靠光线是永远无法到达宇宙边界的,因为宇宙膨胀速度>光速。而光速其实也不是那么肤浅,不只只是光运行的速度,在真空状态下,光波电磁波,甚至是引力波都被认为是以光速运动的,但是在这里也存在很多争议,比如光速和引力波的速度真的是一致的吗?毕竟引力是有传播范围的,这也就代表引力会随着距离衰竭,这个时候它的速度还会是光速吗?关于这个问题,只能说人类目前的科学水平还没有达到要求,不能确切测量这些自然界中十分常见的速度,否则人类对宇宙的理解肯定会在上一个级别,截止目前,光速仍然是物体运动可以达到的最高时速,或许这也是宇宙空间可以承受的最高速度,否则空间就会出现虫洞。那么哈勃常数为什么可以超越光速呢?其实也很简单,这是因为宇宙膨胀的速度是基于宇宙庞大的空间,光速只是朝着一个方向运动,宇宙却是在进行360°的碰撞,每一秒宇宙膨胀制造出来的空间远远大于光速在一秒内运动的距离,所以我们才会说宇宙膨胀的速度大于光速。那么为什么科学家这么关心光的速度呢?它能给我们带来什么呢?首先,我们对于“空间”这个概念存在很多疑惑,宇宙空间对于力的承载是否有一个极限呢?造成太大的爆炸或者传递出空间难以承受的力是否就会“打破空间”?其实黑洞的存在就是很好的证明,空间的承载能力是有限的。所以人类才会想要超越光速,尝试突破“空间限制”,否则宇宙空间的广阔超乎想象,就算达到光速想要遨游宇宙也需要1600亿年,另外科学家普遍认为在超过光速打破空间限制后,我们就可以突破时间的限制,前往过去的空间。再来说一下哈勃常数,人们依靠宇宙膨胀的速度计算出了宇宙的年龄,同时哈勃常数也是宇宙爆炸诞生论的重要支点,2013年3月21日人们正式宣布,其他星系每距离地球300万光年,该星系远离地球的速度就会增加67.80±0.77千米每秒。但是宇宙的距离何止300万光年?这个速度会无限的叠加下去。在7000万光年的天蝎座星系,有一颗古老的白矮星,它曾经是一颗炙热的恒星,可惜能源消耗一空。根据它冷却的速度我们推算它的年龄大约在130亿年,再根据它和其他星球的距离,也就是哈勃常数来推算,大约在它诞生前的10亿年宇宙才开始膨胀,我们才因此确定了宇宙的大约年龄——140亿年左右。你认为宇宙真的是因为一场爆炸才诞生的吗?人类在未来也可能超越光速吗?欢迎在下方一同留言讨论,也可以关注我,每天给您带来不一样的科学趣闻!单选|人类超越光速真的可能回到过去吗?可以成功回到过去会迷失在时空乱流中打开百度APP进行投票}
01光的速度光速,是宇宙中快的速度,同时在接近光速的高速状态下,时间和空间的性质也会发生一定的变化,比如乘坐一艘接近光速的飞船在宇宙中旅行,就会因为“时间膨胀”导致时间流速出现时间差,飞船上的人旅行了一年,回到地球后却发现,地球上已经过去了七十多年。如何接近光速,如何超越光速,是科学家一直在研究的话题,目前光速都是我们在宇宙中发现的“最快速度”。光速和观察者的运动速度无关,因为光速并不需要遵循牛顿的力学法则,只遵从相对论中的速度合成法则,任何速度和光速相加,都只能得到光速。可以这么说,光速就是宇宙中速度的“极限”,我们只能尝试着去接近光速,永远无法实现真正的光速移动,因为在接近光速的过程中,移动物体的质量会趋于无限大,这个物体继续移动下去需要消耗难以想象的能量。299792458m/s,这就是光的速度,对于我们来说,这是一个难以达到的速度,人类目前离开地球最远的探测器是旅行者一号,它的速度是15千米/秒,这个速度对于人类来说已经很快了,但是和光速相比还是有很大的差距。可是,光速这么快,仍然有人说“光速慢如龟速”,“光速就像蜗牛一样慢”,这是为什么呢?02光速其实很慢?光速很慢?似乎怎么思考这个观点都是错误的,因为光速是宇宙中物体运动的最大速度,在我们的理论中不允许出现比光速还要快的速度,目前只有宇宙膨胀和量子纠缠的两个量子相互影响的速度超过了光速,但是这两个所谓的“速度”并不是真正意义上的速度。光速是“物体运动的最大速度”,而宇宙膨胀和量子纠缠并没有让物体移动,也没有传递信息,因此光速仍然是宇宙中最快的速度。既然不存在比光速还要快的速度,为什么我们还会说光速慢得像蜗牛呢?首先,说光速“慢”并不是说光速的速度慢,而是光速相对于宇宙的大小来说太慢了,每秒299792458m,对于人类现在的科技来说很快很快,但是用这个速度在宇宙中旅行的话,还算快吗?在宇宙中,我们常用的距离单位是“光年”,也就是光向一个方向运动一年的距离。科学家认为,地球所在太阳系的直径大约就是1~2光年左右,仍然以旅行者一号为例,17646年后,旅行者一号才能飞出一光年的距离。人类文明才出现10000年左右,离开太阳系就需要10000年,用的时间是不是太长了?或许你认为,人类可以在未来制造出光速飞船,只需要一年的时间就可以离开太阳系了,可是太阳系只是银河系中十分普通的一个星系,在太阳系之外还存在更加广阔的宇宙。那么银河系有多大?科学家认为银河系的直径在10万光年以上,也就是说,即使在未来人类可以制造出光速飞船,在不考虑能源和食物补给的情况下,也至少需要不断飞行10万年才有可能离开银河系。人类的平均寿命只有70年左右,10万年的时间对于人类来说太过久远,在这么漫长的时间中,社会早有了翻天覆地的变化,并且在这段时间内的能量补给又应该怎么获得呢?因此才有人会说“光速慢如龟速”,这是因为在浩瀚的宇宙面前,光速虽然很快,却不足以支撑人类去探索宇宙。光速无法突破,对于人类来说并不是一件好事,反而像是一个“枷锁”,限制着人类探索宇宙,因此才会有人说,光速慢如蜗牛,因为在广阔的宇宙面前,光速很慢,并且前文已经提到,宇宙的膨胀速度超越了光速,因此以光速运动的话,永远无法抵达宇宙的尽头。03宇宙有多大?宇宙有多大?大到让人认为光速很慢!因为宇宙在不断膨胀,导致了一定范围外的光线无法抵达地球,因此人类可以观察的宇宙范围是有限的,我们把可以观察的宇宙范围称为“可观测宇宙”,目前可观测宇宙的直径是900亿光年!这代表我们就算可以以光速运动,也需要900亿年才能抵达可观测宇宙的边缘。更加让人害怕的是,在可观测宇宙之外的宇宙空间更加广阔,从现有的宇宙大尺度结构来看,可观测宇宙之外的空间是900亿光年的无数倍,宇宙才诞生了138亿年,我们想抵达可观测宇宙的边缘就需要900亿年,如果光速真的无法超越,那么在浩瀚的宇宙面前,光速确实就和龟速一样慢。在宇宙面前,光速很慢,但是在人类文明面前,光速又难以想象的快。当然,人类科技开始高速发展只有短短的数百年,数千年甚至上万年后,或许人类就可以实现超光速运动,探索浩瀚的宇宙。你认为人类可以实现超光速飞行吗?欢迎在下方留言!}

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在宇宙环境中,有一个非常独特的存在,一方面它是一种素质的代表,但另一方面它是一种空间的衡量标准,最为奇特的是,它甚至还会能够和时间挂钩,能够融合速度时间和空间三者为一体的存在,就是传说中的光速,这个人类一直想要实现的技术。
根据我们的常识,光速可以达到每秒30万公里,这种极限速度可以在地球和太阳之间往返只需要16分钟,那漫长的空间距离在光速面前变得非常的简单,而且,传闻实现光速以后,就能够跳出时间的束缚,甚至还能实现时间的倒流,因此很多科学家对它很感兴趣,就连一些科幻作家也不厌其烦的书写着它的传奇。
不过光速也的确有一些让人难以理解的现象,因为虽说光速对于人类来说快到了极致,但是它在宇宙那漫长的尺度里面却显得有些不足,举个例子来说,人类光走一年的距离来命名宇宙的尺寸,让人类可以探测到的宇宙范围就已经达到了930亿光年,可见光速虽然对于人类来说非常的快,但是在宇宙面前确实不值一提。
那么问题来了,既然科学家认为光速是宇宙间的极限速度,那么为何他和你坐的距离之间有着这么大的差距,到底是什么限制了我们的光速呢?科学家对此进行了很多的推测,但是这些答案却不具有颠覆性。
可是在第1种推测就认为,所谓的光速和宇宙之间的差距不是因为宇宙太过于颠覆性的,而是因为人类的科学研究水平还没有到达宇宙的尺度,就好像一只蚂蚁爬行地球一圈,不知道应该用多少时间,在他看来,蚂蚁爬行的速度就是宇宙间的极速,但他不知除了蚂蚁的爬行以外还有飞机和航空母舰,因此并不是宇宙限制了蚂蚁的速度,而是蚂蚁没能发现宇宙间更快的速度。
还有一种猜测则认为,其实光速在以前拥有着无限的距离,但是由于一系列的宇宙运动变化,才使得他的速度逐渐降低了下来,例如在最原始的宇宙时代,光速可能接近于无限,但是后来由于正反宇宙的争夺,还有后来一系列的宇宙物质的划分,发生了非常激烈的反应,大量的宇宙物质消失,而这些反应也使得最开始无限快的宇宙渐渐地冷却了下来,变成了现在只有30万公里每秒的光速。
最后一种猜测则更为大胆,它取之于刘慈欣的《三体》,刘慈欣认为是由于宇宙里面有很多大神级别文明进行了非常疯狂的战争,他们大规模使用降维打击武器,结果使得原本能够容纳无限光速的空间,由11维落到了现在最低级的三维。
刘慈欣的《三体》中,各星球文明都将降维武器奉为"核武器"似的的宝贝,那么究竟有哪些强大的地方呢? 在《三体》中,三体人由于母星生存环境恶劣,故此打算入侵地球。 由于人类的 科技 水准并算不上高,因此也只能被动防御。可是凭借人类的聪明智慧,将三体人的致命性弱点掌握在手里。 在人类将要遭遇大灾难时,宇宙空间舰队向全宇宙广播了三体人母星的坐标具体位置。三体母星遭受了来自于更高文明的打压,直接被一颗光粒解决了。 而地球由于广播时暴露了具体位置,70年后遭受了歌者文明的降维攻击。
虽然,《三体》只是小说,但是他的“黑暗森林”法则,是非常具有现实意义的。甚至在人类 历史 上,也屡见不鲜。世界上成功的民族,往往都懂得并贯彻了“黑暗森林”法则;而失败的民族,往往都毫无戒备,甚至热情拥抱外敌。
大多人读完《三体》以后,大力支持了刘慈欣在书中的宇宙黑洞体制,国人确信,不管什么低等文明被高等文明看见,就预示被入侵甚至毁灭。
除此以外,刘慈欣谈起的比较多概念均是前所未闻的,均是天马行空的思维力,《三体》中对三体文明展开了比较多大胆的预知。
读者都被刘慈欣带到一个全新的世界中,那是中国文字从未创造过的恢弘世界。在宇宙黑洞里,地球如同蝼蚁一般,微不足道,朝不保夕。怪不得奥巴马也感叹,看了这部书,感觉当总统都没什么了不起的!
《三体》
会给你带来阅读的震撼,思考的震撼。会对你的价值观人生观都有启迪。
少喝两杯咖啡,就能让你体会到
这个世界上最贴近内心的巨作。
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