什么样的速度比光速快啊?

如题所述

  超越光速

  若干科学家声称已经在实验空里实现了光速的超越,从两对传统的宇宙速度极限提出了挑战,如果这些实验能够得到完整的证实与理论说明,那么它不仅将动摇一个世纪以来当代物理学的范式基础、还将在信息传播领域带来一场革命。

  [英国《新科学家》周刊10月]发表题为:《超越光速》的文章。

  超过光速的30O倍

  王利军(音)不是运动员,他的记录是发现了世界上速度最快的物体他和其在新泽西州普林斯顿的 NEC研究所的同事测出激光脉冲在 充满铯气体的容器中的速度似乎已达到令人吃惊的1000亿米每秒。是公认的真空光速的300倍

  这项试验成了全球报纸重要新闻、 因其似乎违反了一条公认的定律—— 没有任何物质的运动速度能超过光速 麻省理工学院信息理论家塞思.劳埃德说:“人们进行了各种这类试验、然而说‘看,它比光速还快’”

  但是,任何物体的速度都不可能真正超过光速。虽然有时表面上似乎如此。王利军的脉冲没有携带任何信息。劳埃德说:“以这种方式你不可 能以超越光的速度传送信息。”如果 你能,你就能够逆时发出信息,从而影响因果关系——认为原因总是先于结果的观念。

  王利军并末给他的脉冲编码,但 如果他做了这样的尝试情况会怎样?当杜克大学的物理学家丹.高蒂尔在 2000年听说王的试验后,他问信息理 论家,什么是信息的速度极限。令他 吃惊的是没有—个人确切知晓。

  倍息与速度

  设计这样的试验非常困难,因为 我们对信息的基本性质几乎一无所 知,近—个世纪以来、物理学家一直 在争论如何确定信息的速度,一个传 递信息的信号与一个单纯的光速之间有何差别?大约150年前、奥地利物理学家波尔茨曼提出了一些线索,他意识到信息是一钟真实的物质量.就像温度与压力。

  原则上说,每—种形态的物质 ——从无质量的光子,到质量巨大的 黑洞---都可以用来传送信息,劳埃德说:“当我们发出信号时。我们只是在借助物质系统的特性,由它们携 带信息”从烟雾到信号旗.直到无 线电波和激光束,所有的一切都已被 用来传送信号。

  爱因斯坦曾经指出,光子---构 成光、无线电信号和其他电磁波的无质量粒子——总是以光速运动、也就 是说在真空中略低于30万公里每秒。 这种宇宙速度的极限被苏格兰物理学 家麦克斯韦引入了电磁学的一些公 式。为捍卫麦克斯韦的公式,爱因斯坦断言,无论你运动的速度有多快, 光的速度总是不变、即便你坐在29.9 万公里的每秒的火箭里,你也会看到 在你后面发出一束光以30万公里每秒 的速度超过你。

  根据这一论点---这是爱因斯坦狭义相对论的基础---信息突破速度的极限似乎是不可能的,因为无论什么物质承载信息都没有这种可能性。

  挑战狭义相对论

  但是.问题并非如此简单,早在1905年,当爱因斯坦提出他的理论时、他并不知道信息会成为今天这样重要的一种量,因此他没想,无论是以光还是以无线电波作为—种信号都 没有什么区别。

  狭义相对论只解释了我们何以永 远达不到光的速度。即便是质量极小 的物体,随着速度的加快其质量也会 越来越大 因此,当你接近光速时,你的火箭的质最就会变得极大,要实 际达到光速就需要无限大的能量 但 是,爱因斯坦的理论并末排除这样 一种可能性:或许存在其它奇异的物质,它们固有的运动速度能够超过宇宙极限速度。

  因为我们并末完全了解信息的基础,一些研究人员因此声称,信息传 递速度超过光速的可能性依然存在。 1967年,纽约洛克菲勒大学物理学家 杰拉尔德·范伯格指出,狭义相对论 并末排除某种粒子超越宇宙极限速度 的可能性,这些粒子很可能是在这些 “超光速粒子”里给信息编码,你就 能将信号逆时传送。但是,从未有人 发现一颗超光速粒子,因此,许多物 理学家都怀疑它们的存在。

  量子力学的解释

  其它关于超光速的说法出自于王 利军相似的试验,这类试验中最早的一次是伯利加州大学的富蒙德·乔的小组1933年进行的,乔指出,量子力学使光的脉冲显得能够突破宇宙极限速度根据量子理论,当一颗叫作光子的粒子碰到一面不透光的墙时,它有可能隧穿这面墙,而不是反弹回来

  乔说,当脉冲里的光子隧穿—个由极薄的钛白和石英玻璃制成的滤器时,它们的速度能够超过光,他用隧 穿光子追赶在真空状态发出的一个光脉冲、结果隧穿光子首先到达探测 器.乔说:这反映出它们穿过滤器的速度似乎已达到真空光速的1.7倍。

  尽管脉冲的速度看起来超过了真空中的光速,但研究人员说,这种结果是一种错觉。这可以从脉冲的性质 加以说明。一个脉冲包含许多波长略有区别的光波、这就使脉呈现一种中间突起的钟形,其两个未端则分别向前后延伸。

  当光通过一个滤器时。其大部分都被吸收,再由原子重新发射出来、未被吸收的光波隧穿滤器中的夹层,或者弹离它们:最先被探测器记录的是运动最快的隧穿光子。这些过程塑造了脉冲,砍去了它拖着的尾巴,缩小了它的体 积,因此,当光脉冲从滤器中出现时,它看上去就像一跃而出。如果你以脉冲到 达探测器的时间来衡量,就会断言那个脉冲的速率是完整的,是“整体速率”,快于光速。

  但是.这种脉冲承载的信息能以 这种整体速率传输吗?信息能比光传得 更快吗?科隆大学的冈特.尼姆茨相信能。他用微波将莫扎特的第40交响乐 编码,就像无线电发射机以无线电波 放送通俗歌曲一样。通常无线电和激 波以光的速度传播,但是,当尼姆茨 通过—个隧穿装置发射信号时.他发 现被编码的微波的速度是真空中的光 速的4.7倍。在他将信号解码后、莫扎特的杰作依然可辨。他说,这证明信息真的能比光传得更快。
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第1个回答  推荐于2017-09-03
在现有的理论框架下,没有物体的速度会比光速快。现在的所有实验和观测都还支持狭义相对论的不变性原理,也就是真空光速是一切物体速度的上限。

光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。它与观测者相对于光源的运动速度无关,即相对于光源静止和运动的惯性系中测到的光速是相同的。物体的质量将随着速度的增大而增大,当物体的速度接近光速时,它的质量将趋于无穷大,所以有质量的物体达到光速是不可能的。只有静止质量为零的光子,才始终以光速运动着。光速与任何速度叠加,得到的仍然是光速。速度的合成不遵从经典力学的法则,而遵从相对论的速度合成法则。
第2个回答  2012-02-09
根据新理论,光速不是极限速度。
“欧洲核子研究中心”周四(2011年9月22日)宣称,研究中心与世界最大的意大利格兰萨索物理实验室,合作测试亚原子(或称超光速粒子tachyons)速度比光粒子快的实验成功!根据《路透社》报导,“欧洲核子研究中心”(European Organization for Nuclear Research,CERN)发言人伊雷迪塔托(Antonio Ereditato)表示,科学家们已经进行这项**性的科学实验三年,研究小组从位于瑞士与法国边界的研究中心,将属亚原子(sub-atomic particles)的中微子(neutrinos),传送到730公里外的意大利的格兰萨索(Gran Sasso),其速度比光速快了60纳秒(nanosecond)。
“欧洲核子研究中心”使用一座设置在研究中心的大型强子对撞机(Large Hadron Collider),将中微子传送到距离罗马以南120公里的格兰萨索实验室,这是一个为了探索宇宙起源的特殊设备。
而被传输的中微子在实验的全过程中,还必须穿透过水、空气和岩石等物质,才能抵达位于意大利的地下实验室,这座吸引来自22个国家、近750名科学家,在其中研究的世界最大宇宙及物理粒子研究实验室。
伊雷迪塔托说:“我们对这项实验结果很有信心,因为我们已一再确认可能发生的测量错误因素,但是到目前为止没有发现任何误差。”
此一划时代的发现若没有实验错误的话,从此将改写爱因斯坦在1905年提出的狭义相对论:“光速是‘宇宙常数’(cosmic constant),而宇宙中没有任何物体快过光速。”这则人类遵循近一世纪的物理定律。
爱因斯坦的理论称霸了物理界一个世纪,并被物理学家称作“物理标准模式”。如今这个理论,将被邻近日内瓦的“欧洲核子研究中心”,以及位于意大利中部的格兰萨索的两个实验室,联合进行的科学研究推翻。
许多科幻小说的情节曾描述过,关于时空旅行的概念,如果超越光速的极速亚原子存在的话,那么根据相对论的方程式,就可以用它进行时空旅行。如今这项跳出既有思维窠臼的物理实验已成功,时空旅行的概念,也可能不再是科幻小说的空想。
亚原子又称次原子,是指比原子还小的粒子,其中包括中微子。人类是在1934年,首次确认中微子的存在。当时是在核子反应炉的环境中,于大量放射物质的衰变过程中,发现了少量的中微子存在。
中微子对物理研究专家而言,至今仍充满了神秘的色彩。科学家表示,中微子能穿透大部份的物质,甚至在经过长距离的传输过程中,其质量也不受影响或减弱。以人体为例,每天就有数百万的中微子,穿透过人类的躯体。
在科学期刊《自然》上有一篇文章。 研究人员发射出1个激光光波,并让它穿过铯气室,结果发现,当这个激光光波的尾巴还没完全进入铯气室前,波的前段就已经从另一端钻出来。研究人员表示,激光光波在铯气室前进的距离是同一时间在真空中所能穿越距离的310倍,研究人员推测,可能是铯原子改变了光的性质,所以这个激光光波才比真空中的光速快。研究人员表示,至少在这种实验室环境下,光速是可以再往前推进的。王利军表示:“我们的研究显示,没有什么东西能比光速快的观念是错误的。”
在七十年代前后,射电天文学家发现,宇宙中有4个致密的河外类星体射电源。河外射电星体有时会抛出一、两对射电星云——射电子源,这似乎是一次猛烈爆炸引起的,它们彼此高速分离,其中大约有半数出现超光速运动,甚至达到光速的5倍至10倍。
速度本是相对的,物理本质与参照系无关。
新理论光速只限制视界的大小,不改变物理本质。因此相对论是可以适用于任何特定波速测量的效应。
相对论是解决高速运动物体的物理现象,为何不符合牛顿定律规律的。
这里面有两个关键点:相对的概念,现象与物理本质的区别。
理解这两点,就可以正确理解相对论了。很多人都没做到。
有些相对论结论,是人们误解了相对论。
时间本是人类为表述自然过程而制定的一个参数。它确实应该象牛顿所说,与其它事件无关的均匀流逝,其它的时间,都是不符合定义的。所以,时间不会倒流。不会出现时空穿梭。
运动是相对的,时间是均匀的,空间是平坦的,在密闭运动火车内部 发出的光,就是相对于车外静止参照系以超光速运动。
如果我们超过声速,我们就追上了钟以前发出的声音,比如我们1点从钟处出发,于是听到钟是这样报时的:59(分),58(分),57(分)...!这个就是超光速时间倒流的通俗解释。
第3个回答  2015-02-05
超光速素质就在你眼前就是光纤也就是网速光的速度是30亿m/s 光纤1兆亿(1万亿)m/s 虽然之前爱因斯坦在相对论中说过 超光速会逆转时间 但他忽略一个问题 光速是在电磁场内产生的也就是电速 电是分正负两级 所以他会削减光的质量 超光速是可以做到的现在的互联网就是超光速他只是在电磁场里才会有所谓的超光速如果没有电极的消遗这个世界目前来说没有物质能承载这股力量所以在这个对比下网速超过光速
第4个回答  2006-11-21
再宇宙里有比光速快的,只是目前没有发现。我们的这个空间里光速是最快的速度,达到光速时,质量很大,在另一个空间里光速是最慢的速度。达到光速一样质量很大,好像叫超子!目前科学家正在太空搜索超子!