時時頭條
  • 娛樂
  • 體育
  • 財經
  • 科技
  • 旅遊
  • 軍事
  • 育兒
  • 時尚
  • 遊戲
  • 歷史
  1. 首頁
  2. 科技

通俗科普:宇宙為何有光速限制?如果超過光速會發生什麼?

2024-01-30 17:26:52


我們都知道,光速是宇宙中的速度極限,任何物體和資訊的傳播速度都不可能超過光速,那麼宇宙為何有光速限制?不限制不行嗎?如果物體和資訊的傳播速度超過光速會發生什麼?

簡單講,光速極限是四維時空的內在秉性。宇宙有光速限制,光速與時間密不可分,速度可以讓時間變慢,甚至讓時間暫停(達到光速時間暫定)。如果超過光速,意味著時間倒流。

如何理解上面的事實?我們需要明白一點。

時間和空間(簡稱時空)是相對的,並不是絕對的,也就是說,即使是地球上的你我(即使我們兩人面對面),感受到的時空流逝速度都是不一樣的。影響時間的並不僅僅是速度,還有引力(這篇文章只討論速度對時間的影響,引力的影響以後再討論)。

按照愛因斯坦狹義相對論中時間膨脹的詮釋,如果你以無限接近光速的速度飛行,你可以瞬間到達任何遙遠的距離,你只需要幾秒鐘甚至更短的時間到達成千上萬光年之外的地方(取決於你到底有多麼接近光速)

但是對於地球上的我這個觀察者來講,你想要到達一光年外的地方,仍舊需要飛行一年,這裡的一年只是我的感受,對於你來講,可能只需要幾秒鐘就到達了。

也就是說,你的幾秒鐘就相當於我的一年!

這種相對時空觀徹底顛覆了我們的傳統認知。傳統的牛頓絕對時空觀告訴我們,無論在什麼情況下,時間流逝速度都是絕對不變的,這也符合大部分人的生活習慣,畢竟我們每天感覺到的時間流逝速度都是一樣的。

之所以我們會有“絕對時空觀”的錯覺,主要原因還是我們生活在低速世界,速度對時間的影響幾乎可以忽略不計,我們也感覺不到,差異非常小。

這裡有一個極端的情況。

如果你能夠無限接近光速飛行,意味著你的時間趨於靜止,結果可能是非常瘋狂的:你不可能度過自己的一生,甚至只能活幾秒鐘就死去了。因為時間膨脹因素,你的幾秒鐘相對於宇宙來講已經過去了無限長的時間,宇宙早就毀滅了。如果宇宙都毀滅了,你當然也不可能存在了!

網路上有人經常會問這樣的問題:如果光子能像人類那樣有自我意識,光子會看到什麼呢?會有什麼樣的感覺呢?

實際上這種問題是沒有意義的。對於光子來講,無所謂“時間”的概念,對於光子來講,時間是完全暫停的,沒有過去和將來的概念,有的只是現在。光子可以瞬間(不需要時間)到達任意遙遠的距離(注意這裡是以光子自身來講的,不是以我們為參照系)。

也就是說,只要你的速度足夠快,就可以在非常短的時間裡(比如幾秒鐘)跨越上萬光年甚至更遠的浩瀚距離。

光速和時間的這種關係證明了兩點:

宇宙萬事萬物的存在離不開四維時空,光速是四維時空的速度限制(或許存在更高維度的時空,那裡的最低速度就是光速,誰知道呢?)。

還有一點:我們只能無限接近光速飛行,不能達到甚至超越光速。因為一旦超越光速,你將脫離四維時空,意味著你將不屬於這個世界。而你本身就是這個世界的一部分,兩者本身就是矛盾的,所以你不可能超越光速。

雖然狹義相對論誕生一百多年了,但仍舊有不少人無論如何不相信它是真的。實際上,狹義相對論中的時間膨脹效應早已深入到我們日常生活中,比如平時我們經常用的導航,就是時間膨脹的實際應用。

由於天上衛星的高速運動,時間會變慢(當然還有引力作用,這裡先略過不講),要想讓地面和衛星上的時間保持一致,必須對衛星上的時鐘進行微調,不然的話,衛星導航會完全失效。因為即便是非常微弱的時間差異,累積起來也會有很大影響。

最後再說一點,速度不僅僅會影響時間的流速速度,還會影響物體的質量,空間長度等,具體的公式如下:

速度越快,物體質量就越大,空間長度就會縮短(尺縮效應),時間流逝速度就會變慢。

熱門資訊
  • 史上最短髮佈會!OPPO官宣正式進入AI手機時代 | 2024-02-10 13:54:47
  • iPhone拍煙花模式火了!原相機這樣設定出片刷爆朋友圈 | 2024-02-10 13:55:02
  • 實力再獲認可,華為Mate X5亮相春晚強力圈粉 | 2024-02-10 13:55:10
  • Science | 離子的旋轉之謎:一種全新的質譜法區分手性分子 | 2024-02-10 13:55:19
  • 復旦團隊提出新型組裝方法,為設計奈米多孔材料帶來指導 | 2024-02-10 13:57:20
  • 華為春晚“贏麻了”,劉謙變魔術都用Mate60手機、沈騰用摺疊屏 | 2024-02-10 14:15:00
  • iPhone SE新訊息傳來,蘋果可真會挑日子 | 2024-02-10 14:15:03
  • 登上春晚!華為Mate X5的含金量究竟有多高? | 2024-02-10 14:15:08
  • OPPO在央視釋出ColorOS AI新春版,包含上百項AI功能 | 2024-02-10 14:15:15
  • 4TB固態硬碟還值得買嗎?淺談“國產之光”致態TiPlus7100 4TB版 | 2024-02-10 14:18:55
  • 更大容量的“遙遙領先” 512GB版NM儲存卡終於實用了嗎? | 2024-02-10 14:18:59
  • 春晚走紅,全能摺疊屏華為Mate X5成新春換機首選 | 2024-02-10 14:19:05
  • 看春晚購同款 京東年貨節入手華為Mate 60、Mate X5省錢又省心 | 2024-02-10 14:19:09
  • 被驚豔到!國產耳機太牛了,不到 200 元能體驗這般效果 | 2024-02-10 14:19:12
  • 【BRAND30】華為涅槃之年:關鍵技術突破,重返5G賽道 | 2024-02-10 14:22:33
  • 垃圾處理器值得入手嗎?國外家家戶戶都有,真是有理由的 | 2024-02-10 14:22:44
  • 麒麟9000S+衛星通訊,爆料稱華為首款5G豎折屏新機已開啟線下預訂 | 2024-02-10 14:22:48
  • iPhone 15買了Pro後大悔 沒錢也得上超大杯 | 2024-02-10 14:24:30
  • Vision Pro火爆開售,每經記者親身體驗,四大優點PK四大缺點;科技王座“變更”:微軟第一,英偉達逼近谷歌|一週國際財經 | 2024-02-10 14:38:37
  • 三星堆和女媧的瘋狂猜想 | 2024-02-10 14:38:39
  • 2023年國產手機品牌誰排第一,2024年誰在搶跑? | 2024-02-10 14:38:51
  • 華為、小米 OPPO 春晚「暗戰」;傳華為將推 Vision 頭顯,定價 1 萬 5;OpenAI 年化收入超 20 億美元 | 2024-02-10 14:38:56
  • 西北真要變江南水鄉?研究:喜馬拉雅山脈大變,可能出現“裂痕” | 2024-02-10 14:45:24
  • Sci Adv | 江南大學朱升龍/陳永泉發現小膠質細胞Ffar4缺乏促進認知障礙 | 2024-02-10 14:49:09
  • 清華大學-馬化騰巡天望遠鏡發現特殊雙星 軌道週期僅20.5分鐘 | 2024-02-10 14:55:48
  • 曝蘋果自研micro LED:遙遙領先OLED | 2024-02-10 16:05:44
  • 飛利浦推出 140W 數顯移動電源:2C1A 快充、27000 毫安時 599 元 | 2024-02-10 16:19:20
  • 大疆機場 2/經緯 M3D 系列無人機現身美FCC,有望近期在海外發售 | 2024-02-10 16:22:16
  • 中國移動積極探索“天地一體”網路發展新路徑 | 2024-02-10 16:28:34
  • 諾基亞宣佈與HERE地圖合作,利用 GNSS 衛星系統改善工控定位能力 | 2024-02-10 16:47:33
最近發布
突發!TVB知名女星毫無預警宣佈與未婚夫分手,結束長達八年情 面對被黑,蘭姐強勢迴歸。小菲狀態好轉,發宣告。更多內幕揭曉! 中國男籃決戰日本隊,首發五人曝光,廣東隊大贏家,徐傑第一後衛 孫穎莎奪女單冠軍!採訪謙遜立足拼,劉國樑給中國選手頒獎笑開花 分析 馬威交易取消後的影響:湖人還有什麼選擇?只能等休賽期? 火箭vs猛龍前瞻:範弗裡特有望復出戰舊主,火箭欲終結六連敗 梅西轟動宏都拉斯!當地媒體:這是世紀體育盛事! 登記開啟!金中、29中、13中等校動了! 開年暴擊!南京又一家機構跑路了? TechInsights:AI PC未能提振筆記本市場 2024年僅增長5% 睡覺時突然腿抽筋,就是缺鈣?錯!還有這4個原因,別輕易忽視了 泡泡瑪特又贏麻了!此前被調侃是“境內最大的博彩公司” 再也不用扎手指!5億糖尿病患者有福了 傳《尼爾:機械紀元》續作、新《古墓麗影》今年公佈 有工作經驗的畫素畫師如何寫簡歷? 離譜!Xun被搶3條龍,JDG仍然獲勝!Peyz力挽狂瀾,WBG痛失好局 將耗死在國際空間站?59歲美滯留女宇航員求救:喪失重要身體機能 華為FreeClip耳機玫瑰金開售 開放式聆聽設計 CBA俱樂部杯-山西淘汰北控晉級4強 原帥18分 小紅書上移民的中產:曾經北京七套房, 羨慕海外一張床, 如今卻...... 不可抗力停課2天以上退一半保教費,佛山幼兒園收費新規釋出 紅棉襯醉美,2020番順醉美青餅評測 華為FreeClip耳夾耳機玫瑰金配色開售:1299元 64歲寧波老闆,跨界無數次,給員工發8億,即將擁有第三家IPO? 卡友資訊股東持股情況變動 廣州“城市合夥人”:城市與人才的雙向奔赴 有人說孫穎莎粉絲是飯圈文化的時候 卻有些人用真金白銀愛孫穎莎! 男生剪“短髮”髮型乾淨利落,試試這3款,剪完帥氣提升顏值! 7個臀部訓練最佳動作,打造迷人的蜜桃臀! 偉大的4-2!林詩棟奪冠:新科世界第1誕生、超越王楚欽,狂攬3冠 新疆完美了!新小外強於皮特森+黑根斯,承認補強大外良性競爭! 林詩棟奪男單冠軍!採訪大談不容易太謙遜,單獨拍照露出笑容! 國乒最新戰報!林詩棟第2局11-8,衝3冠王,梁靖崑救2局點仍輸球 替補奇兵!快船大將5記3分助隊贏球 哈登好幫手 爆冷!北控男籃吊打奪冠大熱門球隊,外援決定比賽的走向 官宣離任,胡明軒宣佈重要決定,廣東宏遠遺憾,杜鋒祝福 又一個賈德松!崔康熙看人很準,魯媒:卡約又要錯過中國聯賽了 劉國樑憔悴!黑眼圈很重,擋住蒯曼被提醒,孫穎莎王楚欽被裁判整 林詩棟逆轉梁靖崑奪冠,成就三冠王,綜合實力更加突出 CBA最新外援註冊資訊,遼籃4人,新疆補充新援,廣東男籃放棄萊斯 大滿貫收官獎金排名:林詩棟三冠60萬第1,孫穎莎第2王曼昱10萬第9 臺灣律師分析大S遺產劃分,S媽要錢得看汪小菲臉色,打臉光頭安排 臺媒曝大S家人鬆手,讓出撫養權給汪小菲,希望馬筱梅善待孩子 二線白酒暴雷,狼真的來了! 搭上比亞迪,自動駕駛獨角獸,利潤大增170%! 炸裂!外資吹響“加倉中國”集結號背後:科技格局重塑與資產重估 這波夢幻西遊副本積分兌換真是血虧,四賜福的山賊值得買嗎? 《星戰亡命之徒》高階美工又回到CDPR 開發《巫師4》 《哪吒2》登陸北美,首映禮現好萊塢!有觀眾哭花眼妝:特效超預期,買票靠搶 曝張蘭被封年損失近4億,麻六記絕地自救太壯觀,員工曬張蘭近況

©2024 時時頭條 版權所有

隱私政策 | 服務條款 | 聯繫我們