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光速不可超越背后,藏著宇宙最大的秘密,宇宙可能是虛擬的?
2023/10/07

光速是每秒30萬公里,這個速度也是宇宙中信息傳遞速度的上限,量子糾纏的反應速度雖然超光速, 但并不傳遞信息。

宇宙膨脹的速度雖然也超光速,但那屬于宇宙時空本身的性質,光速只限制宇宙時空之內的物質,而不限制宇宙本身,因此長期以來研究如何超光速就成了物理學家們的任務之一,目前只有借助時空本身的特性構建蟲洞繞開光速, 這個方法在理論上可行,剩下的不論是核聚變飛船還是反物質飛船都不能超光速。

和很多人想象的不一樣,達到光速之后很多事情其實是反直覺的,比如兩束光的相對速度仍是光速,而不是每秒60萬公里的二倍光速,這是因為光速的疊加需要用到洛倫茲變換,而低光速的運動只需要 伽利略變換。

不過光速雖然不能被超越,但是能被改變速度,具體而言是改變光在介質中速度,這是因為光在穿過物質時,光電效應會讓物質中電子也發生運動,就像水上的船一樣,此時上下移動的電子會產生一個電場 ,這個電場又會產生一個磁場,于是這些移動的粒子就產生了第二個光波,這個光波與原始光波重疊,但波動的速度與原始光稍有不同。

所以當兩個波相遇時,它們會相互干擾,有時會相互加強,有時會相互抵消,我們實際上觀測到了一個新的波,即一個與其他兩個速度不同的波,一個比光速慢的波,當這個波飛出介質后,就不存在電子干擾的問題了, 因此光波的速度也就恢復到每秒30萬公里了。

早在1999年,哈佛大學就把光在鈉原子云中的速度降低到了61公里/小時,比一輛汽車還慢,類似的場景在《三體》中也出現過,但當時人類的主要任務是降低真空光速而不是改變介質,所以并不是故事的主線。

就目前而言

物理學家針對光速主要有一個問題,那就是光速為什麼偏偏是每秒30萬公里,而不是更快或者更慢?

你也許會認為這是人類文明的計量單位造成的,但事實上作為宇宙的基本規律,科學家們完全相信宇宙中其他文明測定的光速和人類文明的完全一致,只是雙方會因為表述單位的不同而不同,但本質上仍然是一個速度。

一些持宇宙虛擬理論的人認為,每秒30萬公里的真空光速是一個計算機中設定的數值,它代表著這個程序, 或者說這個計算機的運算速度上限,任何模擬實驗,乃至于包括我們人類自己,都不能達到或超過這個速度,否則機會引起系統崩潰。

除了這種較為科幻的理論外,還有物理學家從平行宇宙的角度來解釋光速,認為我們的宇宙只是宇宙大爆炸中誕生的無數平行宇宙之一,真空光速也是無數種光速之一,所以每秒30萬公里并沒有什麼奇怪的地方。

總體來看

光和時間一樣,都是我們一直能感受到,但一直研究不明白其本質的東西,也許看似簡單的現象背后,真的藏著宇宙的最深層的秘密。

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