如果物質(zhì)的速度超過光速會怎么樣?我認(rèn)為它會消失或者被取代,但它不會被摧毀!!
我們不知道如果一種物質(zhì)的速度超過光速會發(fā)生什么,原因很簡單,因?yàn)樗肋h(yuǎn)不會超過光速。光速是一個物體相對于附近物體的運(yùn)動速度的最基本上限。事實(shí)上,任何具有有限靜止質(zhì)量的物體都不可能以光速運(yùn)動。這就是為什么所有以光速運(yùn)動的粒子(如光子)的靜止質(zhì)量都為零。
圖解: 光從離開太陽表面算起,需大約8分17秒就能到達(dá)地球。
當(dāng)一個有質(zhì)量的粒子接近光速時,它的能量就會增加,在以光速運(yùn)動時能量會變成無窮大,這就是它永遠(yuǎn)不能被加速到那個速度的原因。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了這個結(jié)論,沒有什么比光速更快。
然而,上述討論只適用于小尺度宇宙中的對象——比如,如果把一個棒球、行星、恒星或是星系加速到相對于附近物體以光速運(yùn)動,這是不可能的。然而,相距遙遠(yuǎn)的物體之間的相對運(yùn)動速度超過光速是不可避免的。在如此大的距離上,宇宙膨脹在產(chǎn)生重要影響,上面的討論不再適用。
圖解:洛倫茲因子γ作為速率v的函數(shù)。因子從1開始,并隨著v趨向c而趨向無限大。
科學(xué)地講,光速限制只適用于當(dāng)你在一個“慣性系”中的時候——也就是說,坐在你所在的位置,沒有任何力作用在你身上,用你手中的尺子和時鐘測量經(jīng)過的物體的速度。然而,在廣闊的宇宙空間中,我們所處的環(huán)境卻截然不同。物體都不在慣性系中,因?yàn)橛钪娴囊龊陀钪媾蛎?,每個物體相對于其他所有物體都在加速。宇宙的膨脹實(shí)際上并不是由于星系在“穿越空間”而使彼此遠(yuǎn)離,而是空間本身在拉伸,它不受我們所受的限制。、
圖解:在紅色參考系中,事件A發(fā)生在事件B之前;在綠色參考系中,兩者同時發(fā)生;在藍(lán)色參考系中,A發(fā)生在B之后。
因此,盡管不可能比光速更快地穿過空間,也不可能在宇宙以光速更快的速度傳遞一份“信息”,但遙遠(yuǎn)星系之間的距離仍有可能以超過光速的速度增長,因?yàn)樗鼈冎g的空間存在拉伸的速度。
圖解:通過觀察木星掩食木衛(wèi)一的時間來判斷光速
這種比光速還快的“旅行”對構(gòu)成星系的物質(zhì)沒有任何影響(它們的能量在任何有意義的尺度上都不是無限的),因?yàn)樗鼈儗?shí)際上并沒有以任何可以直接測量的方式進(jìn)行相對運(yùn)動。
光速:
真空中的光速,通常記作c,是一個普遍的物理常數(shù),在物理學(xué)的許多領(lǐng)域都很重要。其精確值為299,792,458米/秒(約300,000公里/秒(186,000英里/秒))。這是非常精確的,因?yàn)楦鶕?jù)國際協(xié)定,一米的定義是光在真空中以1/299792458秒的時間間隔所走過的路程。
根據(jù)狹義相對論,c是宇宙中所有常規(guī)物質(zhì)以及所有已知信息傳播的最大速度。雖然這個速度通常與光有關(guān),但實(shí)際上它是所有無質(zhì)量粒子和相關(guān)場的變化在真空中傳播的速度(包括電磁輻射和引力波)。無論光源怎樣運(yùn)動或觀察者的慣性參考系如何,這些粒子和波都以光速運(yùn)動。在狹義相對論和廣義相對論中,c與空間和時間相互聯(lián)系,也出現(xiàn)在著名的質(zhì)能方程E = mc2中。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. Dave Rothstein- Kylin
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