當(dāng)前位置:探秘志 > 科學(xué)探索 > 正文

科學(xué)家:宇宙中存在多種超光速現(xiàn)象,光速和它們比,和蝸牛一樣慢

從古至今,人類都在不斷的探索世界的奧秘,在古代由于人類的科技不夠發(fā)達(dá),所以古人一輩子也只能夠在范圍百里的范圍內(nèi)活動(dòng),而這大大限制了人類對(duì)世界的認(rèn)知,在古人眼中,世界是無(wú)限大的,不過(guò)隨著人類科技的進(jìn)步,人類發(fā)明了各種各樣的交通工具,比如說(shuō)汽車、火車、飛機(jī)、火箭等等,這些先進(jìn)的交通工具能夠使人類的出行速度變得越來(lái)越快,最終人類依靠火箭走出了地球,當(dāng)人類走出地球看到宇宙之后,人類才知道地球并不是唯一的世界,在地球外面還有宇宙存在,宇宙是一個(gè)浩瀚無(wú)邊的星際空間,宇宙中的天體數(shù)量非常多,我們的太陽(yáng)、地球只是宇宙中的恒星和行星,在宇宙中恒星和行星的數(shù)量多的數(shù)不過(guò)來(lái)。

根據(jù)科學(xué)家的研究得出,我們的太陽(yáng)就是銀河系中一個(gè)非常普通的黃矮星,坐落于一個(gè)叫做獵戶臂的支旋臂上,距離銀河系中心大約有2.6萬(wàn)光年,如果單獨(dú)看太陽(yáng)系的話,太陽(yáng)系也非常大,但是放眼整個(gè)銀河系,它就像是落入大海中的一粒沙子一樣,目前人類觀測(cè)到銀河系的直徑達(dá)到了20萬(wàn)光年,在銀河系當(dāng)中大約存在1000億到4000億顆恒星,400億到1000億顆星星,我們的太陽(yáng)只是其中一顆,光年是一個(gè)距離單位,一光年相當(dāng)于光走一年的速度,光速大約是每秒30萬(wàn)公里,這個(gè)速度已經(jīng)超出了人類的認(rèn)知,但即使是這么快的速度,在面對(duì)浩瀚宇宙的時(shí)候,也顯得很慢,既然如此,那么在宇宙中是否存在超光速的現(xiàn)象?下面我們就一起來(lái)看看宇宙中的超光速現(xiàn)象。

第一個(gè)超光速現(xiàn)象——量子糾纏

量子糾纏是量子力學(xué)當(dāng)中非常經(jīng)典的一個(gè)理論,量子力學(xué)是19世紀(jì)最多科學(xué)家一起創(chuàng)立的,當(dāng)時(shí)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋微觀世界的奧秘,于是普朗克、玻爾、海森堡、薛定諤、愛(ài)因斯坦等人一起創(chuàng)立了量子力學(xué),它是描述微觀物體的理論,和相對(duì)論一起被認(rèn)為是現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱,而量子糾纏指的是兩個(gè)或者多個(gè)微觀粒子相互作用之后,每個(gè)粒子擁有的特性就轉(zhuǎn)變?yōu)檎w性質(zhì),無(wú)法單獨(dú)描述單個(gè)粒子的特性,糾纏中的粒子擁有很多特性,比如說(shuō)無(wú)論把兩個(gè)糾纏中的粒子放置多遠(yuǎn),只要我們影響其中一個(gè)粒子,那么另一個(gè)粒子也會(huì)受到影響,而這個(gè)影響的速度是瞬間完成的。

假如說(shuō)我們將其中一個(gè)粒子放在冥王星,另一個(gè)粒子放在地球上,只要我們影響地球上的粒子,那么冥王星上面的粒子也會(huì)受到影響,這個(gè)現(xiàn)象就有點(diǎn)類似心靈感應(yīng),不過(guò)這里需要強(qiáng)調(diào)一下,量子糾纏并不是科學(xué)家的猜測(cè),而是已經(jīng)得到了驗(yàn)證,當(dāng)時(shí)著名的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦第一次知道量子糾纏時(shí)都覺(jué)得不可思議,將它稱其為“鬼魅般的超距作用”,不少科學(xué)家認(rèn)為,量子糾纏之所以能夠無(wú)視距離,主要是因?yàn)樗鼈冎g存在疊加態(tài),如果兩個(gè)粒子一開始就具有某種共同的關(guān)系,那么即使兩個(gè)粒子分開,其疊加態(tài)也是纏繞在一起的,而量子糾纏就是這種疊加態(tài)相互纏繞的體現(xiàn)。

從目前科學(xué)家對(duì)量子糾纏的了解來(lái)看,量子糾纏的技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)了光速,因?yàn)樗绊懙乃俣仁撬查g完成的,如果我們能夠把量子糾纏技術(shù)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中,人類的科技發(fā)展一定能夠大幅度的提升,目前科學(xué)家正在試圖將量子糾纏技術(shù)運(yùn)用到通訊設(shè)備上,如果人類真的能夠成功,那么人類的通訊速度將會(huì)比現(xiàn)在更加快,不過(guò)量子糾纏到底為什么能夠如此之快?現(xiàn)在科學(xué)家還在積極的研究當(dāng)中,如果人類能夠解開量子糾纏的奧秘,說(shuō)不定人類能夠研究出超光速飛船來(lái),希望人類能夠早日實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想。

第二個(gè)超光速現(xiàn)象——宇宙膨脹的速度

根據(jù)宇宙大爆炸理論,宇宙目前的年齡大約是138億歲,宇宙從最初的一個(gè)無(wú)限小的奇點(diǎn)膨脹而來(lái),目前的寬度能夠達(dá)到930億光年,由此可見(jiàn),宇宙膨脹的速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了光速,不過(guò)相對(duì)論指出,有質(zhì)量的物體的運(yùn)動(dòng)速度不可能超越光速,而膨脹宇宙中的星系退行速度肯定超過(guò)了光速,這難道是一個(gè)悖論嗎?其實(shí)相對(duì)論中的光速不可超越原理是指普通的物體,而宇宙膨脹是空間自身在變大,這和相對(duì)論的理論并不沖突,空間結(jié)構(gòu)在每一處都會(huì)膨脹,導(dǎo)致空間中的星系會(huì)被相互拉開,星系之間被迫相互遠(yuǎn)離而去,并且遠(yuǎn)離速度會(huì)隨著距離的增加而變大,因?yàn)榫嚯x越遠(yuǎn),空間在單位時(shí)間內(nèi)擴(kuò)張的越大。

那么宇宙膨脹是如何測(cè)量出來(lái)的?在20世紀(jì)初的時(shí)候,美國(guó)物理學(xué)家愛(ài)德溫.哈勃在觀測(cè)仙女座星系時(shí)發(fā)現(xiàn),星系中很多變星距離地球超過(guò)了90萬(wàn)光年,這個(gè)范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出了我們自己的星系,后來(lái)愛(ài)德溫.哈勃觀測(cè)并測(cè)量了23個(gè)星系,這些星系距離我們都有2000萬(wàn)光年,除此之外,愛(ài)德溫.哈勃在觀測(cè)仙女座星系時(shí)發(fā)現(xiàn)了螺旋星云的光譜分裂成它的組成顏色,根據(jù)光源中的元素,譜線以特定的圖案出現(xiàn)在該光譜中,如果說(shuō)這些光源正在移動(dòng),那么這些光譜就會(huì)向光譜的紅色一段轉(zhuǎn)移,通過(guò)分析這些星云發(fā)出的光,最終愛(ài)德溫.哈勃得出,星系的紅移與星系和地球的距離成正比,這說(shuō)明距離地球更遠(yuǎn)地方的天體正在加速離開我們,在1929年的時(shí)候,愛(ài)德溫.哈勃宣布了自己的觀點(diǎn)。

并表示距離與紅移的比例是每光年距離的速度是每秒170公里,宇宙膨脹的理論打破了人類的傳統(tǒng)認(rèn)知,在此之前,人類一直都認(rèn)為我們的宇宙是靜態(tài)的,這個(gè)理論讓人類對(duì)宇宙有了新的認(rèn)知,并且也讓科學(xué)家感到非常絕望,科學(xué)家認(rèn)為,如果我們的宇宙一直膨脹下去,那么我們永遠(yuǎn)都無(wú)法知道宇宙的邊緣在哪里,畢竟宇宙膨脹的速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)了光速,而人類最快的飛行速度只能夠無(wú)限的接近光速,并不能夠達(dá)到光速和超越光速,這會(huì)導(dǎo)致我們無(wú)法飛到宇宙的邊緣,所以科學(xué)家對(duì)此感到非常絕望,不過(guò)有一些科學(xué)家認(rèn)為,宇宙之所以會(huì)不斷的膨脹,是因?yàn)橛钪娲蟊óa(chǎn)生的能量并沒(méi)有完全消耗完,如果有一天,宇宙大爆炸產(chǎn)生的能量完成消耗完,那么宇宙就會(huì)開始收縮。

宇宙膨脹時(shí)的速度有多快,它收縮時(shí)的速度就有多快,最終宇宙會(huì)收縮成一個(gè)奇點(diǎn),當(dāng)這個(gè)奇點(diǎn)受到某種外來(lái)擾動(dòng)時(shí),宇宙就會(huì)在此爆炸,這時(shí)候新的宇宙就誕生了,這意味著我們的宇宙也是有輪回的,不過(guò)這也只是科學(xué)家的猜測(cè),真相到底是什么樣子的?目前科學(xué)家還在積極的研究當(dāng)中。

第三個(gè)超光速現(xiàn)象——曲速引擎

在很多科幻電影中,我們能夠看到主人公乘坐超光速飛船在宇宙中飛行,那么這個(gè)愿望我們能夠?qū)崿F(xiàn)嗎?科學(xué)家認(rèn)為,如果人類能夠?qū)崿F(xiàn)曲速引擎,我們也能夠?qū)崿F(xiàn)超光速飛行,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是在時(shí)空中制造一個(gè)時(shí)空泡,飛船在時(shí)空泡中相對(duì)靜止,時(shí)空泡以超光速運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)飛船一起向前,這就像駕駛帆船一樣,船本身并沒(méi)有動(dòng),只是波浪帶動(dòng)帆船在運(yùn)動(dòng),時(shí)空的超光速運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有違反愛(ài)因斯坦的理論,因?yàn)闀r(shí)空運(yùn)動(dòng)本身并沒(méi)有傳遞任何信息,就像我們的宇宙一直在超光速膨脹,這種超光速并未傳遞信息,不違背大自然的法則,科學(xué)家認(rèn)為,我們可以通過(guò)操控飛船周圍時(shí)空,讓前面的時(shí)空壓縮,后面的時(shí)空伸展膨脹,這樣就能帶動(dòng)時(shí)空泡超光速向前飛行。

不過(guò)曲速引擎有不同的等級(jí),每個(gè)等級(jí)需要的能力都會(huì)呈指數(shù)及增長(zhǎng),9.9999級(jí)曲速引擎是最高倍數(shù),它能夠達(dá)到光速的20萬(wàn)倍,如果我們的宇宙飛船真的能夠達(dá)到這個(gè)速度,那么人類遨游宇宙都不是問(wèn)題,我們能夠試想一下,在一倍光速下,我們從地球前往冥王星需要5個(gè)小時(shí),這個(gè)速度已經(jīng)非常快了,不過(guò)想要實(shí)現(xiàn)曲速引擎也并不是一件容易的事情,畢竟飛船需要足夠的動(dòng)力才能夠?qū)r(shí)空扭曲,也目前人類的科技來(lái)看,人類根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)曲速引擎的技術(shù),不過(guò)讓科學(xué)家感到興奮的是,美國(guó)科學(xué)家曾經(jīng)在研究期間發(fā)現(xiàn)了世界上第一個(gè)納米級(jí)翹曲氣泡。這對(duì)于人類研究曲速引擎來(lái)說(shuō)有很重要的意義,說(shuō)不定未來(lái)隨著人類科技的發(fā)展,我們真的能夠?qū)崿F(xiàn)曲速飛行。

第四個(gè)超光速現(xiàn)象——蟲洞穿梭

蟲洞又被稱為愛(ài)因斯坦-羅森橋,這個(gè)理論是愛(ài)因斯坦和羅森共同提出來(lái)的,雖然蟲洞只是愛(ài)因斯坦提出來(lái)的一種假設(shè),不過(guò)愛(ài)因斯坦和羅森在研究引力場(chǎng)時(shí)認(rèn)為,在宇宙中應(yīng)該存在一種能夠穿越時(shí)空的隧道,而這個(gè)隧道就是蟲洞,在理論上,蟲洞能夠充當(dāng)時(shí)間機(jī)器,狹義相對(duì)論規(guī)定移動(dòng)的時(shí)鐘運(yùn)行緩慢,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是以接近光速的速度飛行的人時(shí)間會(huì)變得越來(lái)越慢,如果科學(xué)家能夠以某種方式建造一個(gè)蟲洞,那么最初兩端的時(shí)間會(huì)同步,但是如果一端加速到接近光速,那一端將開始落后于另一端,這會(huì)導(dǎo)致其中一個(gè)入口將成為另一個(gè)入口的過(guò)去。

有很多科學(xué)家認(rèn)為,蟲洞的入口可能就是黑洞,黑洞是宇宙中目前人類發(fā)現(xiàn)引力最大的天體,黑洞的性質(zhì)就是不斷的吞噬物質(zhì),這些被黑洞吞噬的物質(zhì)到底去了哪里?現(xiàn)在科學(xué)家也沒(méi)有準(zhǔn)確的解釋,不過(guò)科學(xué)家認(rèn)為,在黑洞的另一邊可能還存在著一個(gè)神秘的天體白洞,黑洞和白洞連接在一起就形成了蟲洞,蟲洞是能夠穿越時(shí)空的隧道,如果我們能夠進(jìn)入蟲洞,那么就能夠在很短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)另一個(gè)空間中,不過(guò)到現(xiàn)在為止,科學(xué)家并沒(méi)有在宇宙中找到蟲洞,它只存在于假設(shè)當(dāng)中,如果我們把宇宙空間想象成一個(gè)引力場(chǎng)交錯(cuò),相互拉伸的空間就會(huì)能夠推導(dǎo)出蟲洞來(lái),因?yàn)榭臻g被拉伸、扭曲、折疊之后,有些空間會(huì)從遙遠(yuǎn)的距離被拉伸到一起。

有一些科學(xué)家認(rèn)為,蟲洞可能是一種非常不穩(wěn)定的隧道,因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)空間的扭曲和折疊形成的,這樣巨大的能量不會(huì)一直維持,也許在蟲洞的另一邊是一個(gè)黑洞,也可能是一顆行星,在很多科幻電影中,我們能夠看到主人公利用蟲洞穿梭于另一個(gè)宇宙空間中,蟲洞其實(shí)就是空間折疊的一種方式,如果人類想要探索宇宙的奧秘,未來(lái)我們一定會(huì)用到蟲洞穿梭,只不過(guò)現(xiàn)在科學(xué)家還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)蟲洞,或許蟲洞連接著并不是同一個(gè)宇宙,而是不同的平行宇宙,如果我們進(jìn)入蟲洞,有可能到達(dá)另一個(gè)宇宙中。

小編認(rèn)為,光速不變的原理并不是無(wú)法突破的,只是我們還沒(méi)有找到合適的方法而已,人類作為地球上最有智慧的生命,從誕生以后就開始不斷的探索和研究世界的奧秘,這么多年過(guò)去了,人類已經(jīng)能夠走出地球探索宇宙,這說(shuō)明人類科技發(fā)展的速度還是非?斓,不過(guò)面對(duì)浩瀚的宇宙,人類的科技還不夠強(qiáng)大,人類還需要繼續(xù)努力才行,只要人類能夠堅(jiān)持不懈的努力下去,未來(lái)人類一定能夠在宇宙中找到更多超越光速的辦法,只有超越光速,我們才有可能探索到宇宙的邊緣,小編希望人類能夠早日實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想,對(duì)此,大家有什么想說(shuō)的嗎?

分享至:

科學(xué)探索相關(guān)

郵箱不能為空
留下您的寶貴意見(jiàn)