瞬移 比 光速 更快吗?虫洞查询 比 瞬移 更捷径吗?

真的是速度极限? 看看这些超光速现象: 大爆炸, 量子纠缠和虫洞。。。
当爱因斯坦提出宇宙中光速不变的时候,他也锁定了光的速度上限,即30万公里每秒。这足以在一秒钟内环绕地球飞行八圈。然而故事并没有结束,实际上,这仅仅是个开始。。。
以前,质量和能量在人们眼中一直是两个独立的概念。但在1905年,爱因斯坦永远地改变了物理学家看待这个世界的方式。
他的狭义相对论永远地把质量与能量捆绑在一起,表达形式是再简单不过的E = mc2。这个公式告诉我们一切具有质量的物体,其运动速度都不会达到或超越光速。人类所达到过最接近光速的情况是在强大的粒子加速器中完成的,比如大型强子对撞机和正负质子对撞机。
这些巨型的机器可以将亚原子粒子加速至光速的99.99%以上,不过物理学诺贝尔奖得主David Gross解释说这些粒子永远无法达到宇宙速度的极限。
要实现这一点,我们将需要无限大的能量,在此过程中,物体的质量也会变为无限大,这当然是不可能的。光的粒子之所以称为光子,并能够以光速运动,是因为他们不具有质量。
爱因斯坦之后的物理学家已经发现一些单位可以达到超光速状态,同时仍遵守狭义相对论中的宇宙定律。这些现象并没有违背爱因斯坦的理论,而是让我们更深入地理解了光的奇异行为以及奇妙的量子世界。
光的“音爆”
当物体的速度突破声速时,会产生音爆。所以在理论上讲,如果有物体运动速度超过光速时,可能也会产生类似的“光爆”。实际上,这种现象在我们的世界上普遍存在,你用肉眼就可以看到。它叫做切连科夫辐射,在核反应堆中会呈现为蓝色辉光。
切连科夫辐射以苏联科学家帕维尔·阿列克谢耶维奇·切连科夫命名,他于1934年首次详细记录了这一现象,并因此于1958年荣获诺贝尔物理学奖。
切连科夫辐射之所以呈现出蓝光是因为反应堆的核心被浸没在水中冷却。在水里,光的速度只能达到其在宇宙真空中的75%,但是核反应所产生的电子在水中的速度要大于光的速度。
诸如电子这样的粒子,当其在水中或者其他介质中(比如玻璃)的运动速度超过光速时,将产生类似于音爆时产生的激波。
举例来讲,在火箭升空时,会在其顶部前方形成压力波,并以声速离开。火箭距离音障越近,压力波需要逃开火箭路径的时间就越少。一旦火箭达到声速,压力波积聚并产生音爆巨响。
相似地,当电子在水中的运动速度超过光速,也会产生一种有时呈现为蓝色辉光的激波,不过有时也会是紫外线的形式。当然,这些粒子在水中超过光速的时候,它们并非突破了宇宙速度的限制,即30万公里每秒。
当相对论不再适用
我们要知道,爱因斯坦的狭义相对论已经阐明:具有质量的物体无法超越光速。以目前物理学家的认知,我们的宇宙确实遵守这一法则。不过那些没有质量的东西呢?
光子,就其本质来说是无法超越光速的,但是光的粒子并不是宇宙中唯一不具有质量的东西。真空空间不具有物质实体,也就是说不具备质量。“那只是虚无的真空,其膨胀速度是可以超越光速的,因为没有什么东西需要打破光障,”理论天体物理学家Michio Kaku说,“真空空间的膨胀一定能够超越光速。”
这正是物理学家们认为的在宇宙大爆炸后立即发生的极速膨胀,该理论首先由物理学家Alan Guth和Andrei Linde于上世纪80年代提出。在兆兆分之一秒内,宇宙不断重复地复制自身体积,于是,整个宇宙外部边缘的扩张速度极其之大,远超过光速。
“如果两个电子足够靠近,根据量子理论,它们将同时振动。”Kaku介绍到。现在,假如我们把这两个电子拆开,让它们相聚数百或者数千光年,它们仍会保持着这种即时通信桥梁。
“如果我晃动其中一个电子,那么另一个会立刻感知到这个振动,这比光速还要快。爱因斯坦认为这违背了量子理论,因为任何东西都不能超越光速。”Kaku写道。
实际上早在1935年,爱因斯坦、鲍里斯·波多尔斯基还有纳森·罗森曾试图借由一个思想实验推翻量子理论。爱因斯坦称之为“诡异的超距作用”。
讽刺的是,他们在论文中提出了我们今天所谓的“EPR悖论”,它描述了这种量子纠缠的即时通信——这是世界上一些尖端科技中不可或缺的部分,比如量子密码学。
既然带质量的东西都无法超越光速,我们可以和星际旅行说再见了。至少,就传统意义的宇宙飞船和太空飞行来讲是这样。
尽管爱因斯坦的狭义相对论让我们的深空旅行梦想破灭,他仍凭借1915年提出的广义相对论为星际旅行带来了新的希望。狭义相对论把质量和能量捆绑于一处,广义相对论则将时间与空间编织在一起。
“突破光障的唯一可行办法大概就是通过广义相对论的时空扭曲,”Kaku表示。用通俗的话说,就是虫洞。理论上讲,我们可以瞬间跨越巨大的距离,也就是说打破宇宙速度的限制,在极短的时间内完成长距离旅行。
1988年,理论物理学家Kip Thorne曾通过爱因斯坦的广义相对论方程预测了虫洞永远打开供时空旅行使用的可能性。不过为了保证虫洞的可通过性,必须有来自外界的奇特物质来加以维持。Kip Thorne是一年前火爆全球的影片《星际穿越》的科学顾问兼执行制片。
Thorne在他出版的《The Science of Interstellar》中写道:“多亏了不可思议的量子物理学定律,现在看来,那种外来物质是可以存在的。”
实际上这种所谓的外来物质已经在我们地球的实验室里制成,只不过非常微量。当Thorne在1988年提出关于稳定虫洞的理论时,他号召物理界帮他一起确定宇宙中是否存在足够的外来物质以支持虫洞的出现。
“这引发了众多物理学家的不断钻研。然而近30年过去了,时至今日我们仍没有得到答案。”尽管目前的进展并不乐观,不过Thorne断言,“我们距离终极结论仍有很长的路要走。”
本文由知社原创编译。
本文转载自知社学术圈公众号。
关注请加微信号:中国物理学会期刊网
长按二维码,自动识别,添加关注
责任编辑:
声明:本文由入驻搜狐号的作者撰写,除搜狐官方账号外,观点仅代表作者本人,不代表搜狐立场。
今日搜狐热点&&|&&责编:王冬奇
&&&虫洞是科幻小说中经常出现的主题,这种时空隧道常常被用来进行星际旅行和时间穿越。小说的描写有多少真实成分呢?答案可能比你想象的要多。科学家正在寻找利用“可穿越虫洞”(如果存在的话)进行超光速旅行的方法——甚至可以进行时间旅行。
产品定位 屏幕尺寸
投诉欺诈商家:
天津重庆哈尔滨沈阳长春石家庄呼和浩特西安太原兰州乌鲁木齐成都昆明贵阳长沙武汉郑州济南青岛烟台合肥南京杭州东莞南宁南昌福州厦门深圳温州佛山宁波泉州惠州银川
本城市下暂无经销商
4¥79885¥69886¥48997¥56998¥49999¥499910¥6499您正在使用IE低版浏览器,为了您的雷锋网账号安全和更好的产品体验,强烈建议使用更快更安全的浏览器
发私信给知社学术圈
导语:当爱因斯坦提出宇宙中光速不变的时候,他也锁定了光的速度上限,即30万公里每秒,实际上这仅仅是开始。这四个超光现象
同步到新浪微博
专栏特约作者
海归学者发起的公益学术交流平台,旨在分享学术信息,整合学术资源,加强学术交流,促进学术进步。
当月热门文章
为了您的账户安全,请
您的邮箱还未验证,完成可获20积分哟!
您的账号已经绑定,现在您可以以方便用邮箱登录
请填写申请人资料城镇化是大时代的缩影,也是工业化、现代化的必然结局。
“打车软件”的出现,冲击了传统“招手停”式打车方式。
人民币的贬值究竟会牵动我们生活的哪些花销?
揭秘都教授的“虫洞” 穿越 超光速旅行有点难(图)
作者:李丹丹
物理学中的&虫洞&
虫洞可以理解为连接A和B两个时空区域的捷径,在某种意义上实现了超光速旅行。
科幻片中的&虫洞&
A点:塞伯坦星球 B点:纽约曼哈顿?
《变形金刚3》出现的太空桥也是&虫洞&的表现形式,威震天试图通过太空桥向地球输送霸天虎。
A点:外太空星球 B点:太平洋中心
相关新闻:
[责任编辑:叶梅]
用手机随时随地看新闻
所有评论仅代表网友意见,凤凰网保持中立
&同步到微博
04/21 07:02
04/21 07:02
04/21 07:02
04/21 06:49
04/21 11:28
03/09 16:46
02/24 09:56
03/09 16:45
03/09 16:45
02/27 16:10
03/13 08:17
03/12 08:43
03/12 07:22
03/12 07:57
03/20 09:48
09/07 09:38
09/07 09:38
09/07 09:39
09/07 09:39
09/07 09:39
财经 · 房产
娱乐 · 时尚
汽车 · 旅游
科技 · 健康科学家发现虫洞能让我们快速抵达另一颗恒星
[摘要]目前科学家正在寻找穿越虫洞的方法,如果虫洞存在的话,那么可以作为时空旅行的工具,我们能够实现比光速还快的空间旅行。
目前科学家知道暗能量和暗物质属于这一类特殊材料,中也遍布这些奇异物质,但是我们对其性质不太了解讯 据国外媒体报道,在许多科幻小说中,时空隧道是必不可少的元素,时空隧道可用于时空旅行,虽然小说中描述得十分轻松,但现实中我们对时空隧道仍然没有充分的认识。目前科学家正在寻找穿越虫洞的方法,如果虫洞存在的话,那么可以作为时空旅行的工具,我们能够实现比光速还快的空间旅行,不必穿越茫茫宇宙抵达另一个星系。物理学家埃里克-戴维斯认为穿越虫洞可连接两个不同的时空,如果其他宇宙存在的话,我们可以快速抵达那儿。1916年,物理学家路德维希-福拉姆从广义相对论中描述了利用引力导致时空扭曲的途径,指出如果我们能够扭曲时空,就可以让时空成为我们星际旅行的工具。这位数学家为虫洞旅行提出了数学上的可能性,后续的科学家也通过研究发现,虫洞可以形成,但我们从来没有发现虫洞的存在。物理学家基普-索恩和他的同事发现,即使虫洞出现,那么也会限制穿过的物体,为了保持虫洞的开发,我们需要某种特殊的手段。这就是特殊材料,科学家发现宇宙中的特殊材料是奇异物质,可产生负压排斥力,就像暗能量一样,能够推动宇宙空间向外膨胀。目前科学家知道暗能量和暗物质属于这一类特殊材料,宇宙中也遍布这些奇异物质,但是我们对其性质不太了解。至今科学家也一直无法直接探测到暗物质和暗能量。来自东地中海大学的科学家认为,虫洞的形成与其中的暗物质有关,后者分布在银河系的各个角落,银河系周围也有暗物质存在。目前科学家也努力证明虫洞的形成于暗物质有关,如果这个观点被进一步确认,那么我们或许能够找到与虫洞有关的直接证据。虫洞技术的成熟能够让未来人类快速抵达另一颗恒星,对于旁观者而言,宇航员似乎进行了超光速旅行,但它们实际上没有超光速,从而在不违背广义相对论的前提下实现星际旅行。(罗辑/编译)
来源:腾讯视频
[责任编辑:chirongui]
您认为这篇文章与"新一网(08008.HK)"相关度高吗?
Copyright & 1998 - 2018 Tencent. All Rights Reserved
还能输入140字

我要回帖

更多关于 eve虫洞查询 的文章

 

随机推荐