2016
07-25

揭秘为什么光速无法超越?

揭秘为什么光速无法超越?

关于为什么不能超过光速,这可能对于有些人来说是个新鲜事,但是如果你熟悉爱因斯坦的相对论以及最著名的公式E = mc^2,你就会理解这个方程所施加的限制。但究竟是为什么光速无法超越呢?

科幻小说中的翘曲速度、超空间或其他能使飞船超光速的方式可实现长距离跨越。不幸的是,物理学表明科幻小说不能成为科学事实,因为我们永远也无法超过光速。

物理学家们讨论的光速是指光在真空中传播的速度,比如在外太空。这个速度简称为“c”,为299792458米/秒(约每秒30万千米)。由魔尺世界最强大脑整理

爱因斯坦的著名质能方程

为什么不可能超越真空中的光速呢?答案是爱因斯坦著名的质能方程。这个方程表明质量(m)和能量(E)是等价的。这意味着物质的质量越大,则其蕴含的能量就越大。

至关重要的是,这也意味着物质所含能量越大,那它也越重。运动是一种能量(动能),所以物质在运动时的质量要略大于相对静止时的质量。例如,如果你以100英里/小时(约160.93公里/小时)的速度扔出一个球,那此时它的质量会增加0.000000000002克。

显然,这个增加量很小,但随着速度越来越接近光速,质量的增加将会变得巨大。如果一艘宇宙飞船以90%的光速飞行,那它此时的质量是飞船相对静止时的两倍。这意味着引擎必须加倍输出才能使飞船加速前进。但飞船的速度越高,其能量也越高,质量也就会变得越大,从而需要更多的能量使飞船加速。同时飞船内的一切也变得越来越重,静止时只有14克左右的手表,现在将重约36吨。

如果一艘宇宙飞船到达光速将会变得沉重无比,并且将需要无限多的能量来使其前进,显然这是不可能的。这就是为什么没有任何东西可以达到光速,更不用说超过光速。

有方法来解决这个极限吗?

有一些方法能解决这个问题。一些科学家认为诸如速子(或称快子、超光速粒子)等没有质量的粒子可以超过光速,光速是这些粒子的最慢速度。然而,这些纯粹是假想的粒子,而且可能实际根本就不存在!

如果你有方法直接跳跃长距离空间到达一颗遥远的恒星,那就有可能超过光速。举个例子,如果你可以折叠或扭曲空间,你就可以从一个空间直接跳跃到另到一个空间,而不需要穿越其间的距离,也许在时空的结构中就存在一种能够穿越其中的虫洞,这样就能实现超光速旅行。

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作者:百变魔尺的玩法魔尺变球|江苏卫视最强大脑全集一站到底题库大全开讲啦观后感情商培养测试题
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