我們?yōu)槭裁茨軌蚩吹竭@個(gè)五彩斑斕的世界呢？因?yàn)橛泄狻?/strong>
我們之所以能夠看到事物，本質(zhì)上就是照射到物體上的光又反射進(jìn)我們眼睛的結(jié)果。舉個(gè)例子，我們無法看到黑洞視界之內(nèi)的情況，就是因?yàn)樵诤诙匆暯缰畠?nèi)，逃逸速度超越了光速，進(jìn)到黑洞視界之內(nèi)的光沒有辦法再次出來，所以那里自然也就變成了一個(gè)不可見的世界。光是由光子所組成的，而光子作為基本粒子，是客觀存在的物質(zhì)，因?yàn)闆]有靜止質(zhì)量，所以光有著宇宙間最快的速度，即每秒299792458米，任何擁有靜止質(zhì)量的物體都無法達(dá)到光速。雖然在現(xiàn)實(shí)世界我們沒有辦法追上光，但在思想的世界，卻沒有什么可以攔住我們，于是一個(gè)非常有趣的問題就產(chǎn)生了。
如果我們擁有與光相等的移動速度，那么我們所看到的世界將會有何不同呢？
我們生活在一個(gè)宏觀低速世界，以我們的常識來看，如果我們以光速向前移動，那么所看到的世界將不會有任何變化，因?yàn)橐怨馑傧蚯耙苿又皇鞘箯那胺絹淼墓飧斓剡M(jìn)入我們的眼睛而已。而當(dāng)我們以光速后退的時(shí)候，情況就截然不同了，從前方來的光永遠(yuǎn)也追不上我們，所以我們就什么也看不見。真是這樣嗎？不，這聽起來很合理，但完全是基于宏觀低速環(huán)境下的常識所得出的結(jié)論，事實(shí)并不是這個(gè)樣子的。說到運(yùn)動速度，我們總要選擇一個(gè)參考系，那么光速的參考系是什么呢？
我們將一只足球向前踢，球以每秒5米的速度向前飛去，這里的“每秒5米”顯然是以踢球的我們作為參考系的。
那么光也是以光源作為參考系的嗎？看似理應(yīng)如此，實(shí)則卻并非如此。在宇宙中存在著很多雙星系統(tǒng)，它們是由兩顆相互繞行的發(fā)光恒星所組成的，在我們的視角來看，這兩顆相互繞行的恒星總是有一顆在離我們遠(yuǎn)去，而另一顆在向我們奔來。如果光速是以光源為參考系，那么雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的光到達(dá)我們眼前的速度就會不斷發(fā)生變化，所以在我們看來，雙星系統(tǒng)的繞行軌道也應(yīng)該是不斷變形的，但實(shí)際情況是這些軌道都非常穩(wěn)定，并沒有什么變化。
所以光并不是以光源作為參考系的，對此愛因斯坦進(jìn)行了大膽的假設(shè)，那就是光速并不是針對于單一參考系而言的，相對于任何參考系來說，光速都是每秒299792458米，恒定不變。
由此可見，即使我們的速度達(dá)到了光速，光相對于我們而言，其速度依舊是每秒299792458米，不管我們是前進(jìn)還是后退，我們所看到的一切都不會變化，更不會出現(xiàn)因高速后退而眼前一片漆黑的情形。不過，人若是真能以光速運(yùn)動，所看到的世界也不會一點(diǎn)變化都沒有，至少在顏色上是會有所不同的。
大多數(shù)人都聽過火車鳴笛，也許你已經(jīng)注意到了這個(gè)現(xiàn)象，那就是距離相同的情況下，向我們駛來的火車，笛聲更加響亮，而向遠(yuǎn)方駛?cè)サ幕疖?，笛聲則要低沉一些。
這是為什么呢？聲音以聲波的形式來進(jìn)行傳遞，既然是波，就擁有三個(gè)屬性，即波速、波長和頻率。在火車向我們駛來的時(shí)候，鳴笛所產(chǎn)生的聲波會受到正在前進(jìn)的火車的擠壓，于是波長變短了，但聲波的波速是保持不變的，所以波長變短，頻率就會增加，這就使得笛聲在進(jìn)入我們的耳朵時(shí)出現(xiàn)了變化。當(dāng)火車向遠(yuǎn)離我們的方向駛?cè)r(shí)，情況恰好相反，這就是火車駛來時(shí)和駛?cè)r(shí)笛聲不一樣的內(nèi)在原因。這是奧地利物理學(xué)家多普勒所發(fā)現(xiàn)的，所以又稱多普勒效應(yīng)。
光具有波粒二象性，也就是說光即是波，也是粒子。
既然光是波，自然也就遵循多普勒效應(yīng)，所以當(dāng)我們以接近光速的速度前進(jìn)時(shí)，光的波長會受到壓縮，而不同的波長又代表著不同顏色的光，波長越短，光就越趨近于紫色，所以我們眼前的世界將會發(fā)紫，這種現(xiàn)象又被稱之為“藍(lán)移”。反過來，如果我們以接近光速的速度后退，那么光的波長將會被拉伸，波長越長，光就越趨近于紅色，所以我們眼前的世界將會發(fā)紅，這種現(xiàn)象就被稱之為“紅移”。當(dāng)然，這是說我們的速度還處于可控的范圍內(nèi)，如果我們的移動速度還可以無限提升，那最終我們可能就真的什么都看不見了，因?yàn)椴ㄩL太短或太長，都會超出可見光的范圍。
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