光速是宇宙的速度極限嗎？對(duì)于這個(gè)問題，相信不少人都會(huì)給出肯定的答案，因?yàn)樵谙鄬?duì)論里，光速就是物體運(yùn)動(dòng)速度的極限。然而這種理解是片面的，其實(shí)相對(duì)論是這樣講的：1、任何具有靜止質(zhì)量的物體的運(yùn)動(dòng)速度都不能達(dá)到或超過光在真空中的傳播速度（c）；2、任何信息或能量的傳遞速度都不能超過光在真空中的傳播速度。
在相對(duì)論的框架里，只要不違反上述設(shè)定，超光速現(xiàn)象是可以存在的。比如說當(dāng)光在水中傳播時(shí)，其速度只有真空中光速的75%，在這種情況下，我們只需要將在水中運(yùn)動(dòng)的物體加速到0.75c以上，就可以在水中的超越光速。
上圖為核反應(yīng)堆中出現(xiàn)的“切連科夫輻射”，圖中的藍(lán)色輝光其實(shí)是一些電子在核裂變過程中獲得到足夠的能量，以至于它們的運(yùn)動(dòng)速度超過了光在慢化劑中速度，進(jìn)而產(chǎn)生的一種“光爆”現(xiàn)象（原理類似于音爆）。
當(dāng)然了，這種超光速其實(shí)是先將光的速度大幅降低，然后再去超過它，這不免有一點(diǎn)“作弊”的嫌疑，那么有沒有什么速度可以直接超過真空中的光速呢？答案是肯定的，實(shí)際上，光速并非宇宙的速度極限，與以下這幾種速度相比，光速簡(jiǎn)直是慢如蝸牛。
宇宙膨脹速度
根據(jù)天文學(xué)家的觀測(cè)，宇宙處于一種加速膨脹的狀態(tài)，具體表現(xiàn)為，宇宙中的兩個(gè)點(diǎn)之間的距離每增加326萬光年，其因?yàn)橛钪媾蛎浂斐傻南嗷ミh(yuǎn)離的速度就會(huì)增加大約68千米/秒。
注意，這個(gè)速度是可以疊加的，意思就是說，假如在距離我們326萬光年有一個(gè)星系，那么這個(gè)星系就會(huì)因?yàn)橛钪媾蛎浂源蠹s每秒68千米的速度遠(yuǎn)離我們，距離我們652萬光年的星系，會(huì)以大約每秒136千米的速度遠(yuǎn)離我們，而那些更遠(yuǎn)的星系，則會(huì)以更快的速度遠(yuǎn)離我們而去。
據(jù)此我們不難計(jì)算出，距離我們大約144億光年的星系，其遠(yuǎn)離我們的速度就已經(jīng)達(dá)到了光速，距離我們288億光年的星系，則會(huì)以2倍光速遠(yuǎn)離我們而去，而如果宇宙空間足夠大，那么這種速度就會(huì)隨著距離的增加而疊加到我們根本無法想象的程度。
宇宙誕生
關(guān)于宇宙的誕生，科學(xué)界的主流觀點(diǎn)是“大爆炸宇宙論”，但該理論卻面臨著一些難以解釋的謎團(tuán)，所以在1980年的時(shí)候，科學(xué)家提出了“暴漲宇宙論”來對(duì)“大爆炸宇宙論”加以完善，時(shí)至今日，該理論已得到大多數(shù)科學(xué)家的認(rèn)同。
根據(jù)“暴漲宇宙論”的描述，在宇宙誕生后的10^-35秒至10^-33秒之間，宇宙曾經(jīng)經(jīng)歷過一次“暴漲期”，在這極為短暫的一瞬間，其尺寸急劇增加了10^26倍，在此之后，宇宙繼續(xù)膨脹，只不過速度放慢了很多。
這個(gè)“暴漲”的速度到底有多快呢？這樣說吧，假如宇宙中某一區(qū)域的尺寸在“暴漲”前為1毫米，那么在“暴漲”之后，該區(qū)域的尺寸就達(dá)到了10^23米，換算下來就是大約1057萬光年。相比之下，光速在這極為短暫的一瞬間，卻連一個(gè)質(zhì)子的半徑都跑不完。
量子糾纏
未被觀測(cè)的量子都是處于一種“疊加態(tài)”，例如一個(gè)粒子的自旋原本可以明確地分為上旋和下旋，但當(dāng)它處于“疊加態(tài)”時(shí)，其自旋就變成了“既是上旋又是下旋”這樣一種模糊的狀態(tài)，而在其被觀測(cè)時(shí)，這種“疊加態(tài)”就會(huì)瞬間坍塌，粒子的自旋也就確定了。
在量子力學(xué)中，當(dāng)兩個(gè)處于“疊加態(tài)”的粒子在經(jīng)過彼此作用之后，就會(huì)形成一種特殊的“糾纏態(tài)”，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，處于“糾纏態(tài)”的兩個(gè)粒子，彼此之間存在著一種神秘的聯(lián)系，只要測(cè)量了其中一個(gè)的狀態(tài)，那么另一個(gè)粒子的“疊加態(tài)”就會(huì)瞬間坍塌，其狀態(tài)也就確定下來。
比如說當(dāng)一個(gè)粒子的自旋確定為上旋，那么另一個(gè)粒子的自旋立刻就會(huì)確定為下旋。
更神奇的是，這種聯(lián)系是無視距離的，從理論上來講，即使兩個(gè)處于“糾纏態(tài)”的粒子相距上百億光年，只要其中一個(gè)的狀態(tài)被確定，另一個(gè)也會(huì)瞬間“感應(yīng)”到其“同伴”的變化，并立刻出現(xiàn)相應(yīng)的變化。
小結(jié)
可以看到，與這幾種速度相比，光速簡(jiǎn)直是慢如蝸牛。需要說明的是，因?yàn)橛钪娴摹氨q”以及膨脹都是空間自身的變化，而量子糾纏則不能用于傳遞信息，所以它們都沒有違反相對(duì)論。
（注：處于“糾纏態(tài)”的兩個(gè)粒子一旦被測(cè)量，它們之間的聯(lián)系就馬上斷開，而“疊加態(tài)”又是不確定狀態(tài)，因此量子糾纏不能用于傳遞信息）
宇宙大得令人難以想象，就算人類能夠以無限接近光速的速度飛行，也無法洞悉宇宙的奧秘。幸運(yùn)的是，光速并非宇宙的速度極限，因此我們完全可以想象，在遙遠(yuǎn)的未來，或許人類可以通過某種方式來擺脫光速的桎梏。
好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見。
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