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超过光速会发生什么?这种物质是否存在

如果物质的速度超过光速会怎么样?我认为它会消失或者被取代,但它不会被摧毁!!

我们不知道如果一种物质的速度超过光速会发生什么,原因很简单,因为它永远不会超过光速光速是一个物体相对于附近物体的运动速度的最基本上限。事实上,任何具有有限静止质量的物体都不可能以光速运动。这就是为什么所有以光速运动的粒子(如光子)的静止质量都为零。

图解: 光从离开太阳表面算起,需大约8分17秒就能到达地球。

当一个有质量的粒子接近光速时,它的能量就会增加,在以光速运动时能量会变成无穷大,这就是它永远不能被加速到那个速度的原因。实验已经证实了这个结论,没有什么比光速更快。

然而,上述讨论只适用于小尺度宇宙中的对象——比如,如果把一个棒球、行星、恒星或是星系加速到相对于附近物体以光速运动,这是不可能的。然而,相距遥远的物体之间的相对运动速度超过光速是不可避免的。在如此大的距离上,宇宙膨胀在产生重要影响,上面的讨论不再适用。

图解:洛伦兹因子γ作为速率v的函数。因子从1开始,并随着v趋向c而趋向无限大。

科学地讲,光速限制只适用于当你在一个“惯性系”中的时候——也就是说,坐在你所在的位置,没有任何力作用在你身上,用你手中的尺子和时钟测量经过的物体的速度。然而,在广阔的宇宙空间中,我们所处的环境却截然不同。物体都不在惯性系中,因为宇宙的引力场和宇宙膨胀,每个物体相对于其他所有物体都在加速。宇宙的膨胀实际上并不是由于星系在“穿越空间”而使彼此远离,而是空间本身在拉伸,它不受我们所受的限制。、

图解:在红色参考系中,事件A发生在事件B之前;在绿色参考系中,两者同时发生;在蓝色参考系中,A发生在B之后。

因此,尽管不可能比光速更快地穿过空间,也不可能在宇宙以光速更快的速度传递一份“信息”,但遥远星系之间的距离仍有可能以超过光速速度增长,因为它们之间的空间存在拉伸的速度

图解:通过观察木星掩食木卫一的时间来判断光速

这种比光速还快的“旅行”对构成星系的物质没有任何影响(它们的能量在任何有意义的尺度上都不是无限的),因为它们实际上并没有以任何可以直接测量的方式进行相对运动。

光速

真空中的光速,通常记作c,是一个普遍的物理常数,在物理学的许多领域都很重要。其精确值为299,792,458米/秒(约300,000公里/秒(186,000英里/秒))。这是非常精确的,因为根据国际协定,一米的定义是光在真空中以1/299792458秒的时间间隔所走过的路程。

根据狭义相对论,c是宇宙中所有常规物质以及所有已知信息传播的最大速度。虽然这个速度通常与光有关,但实际上它是所有无质量粒子和相关场的变化在真空中传播的速度(包括电磁辐射和引力波)。无论光源怎样运动或观察者的惯性参考系如何,这些粒子和波都以光速运动。在狭义相对论和广义相对论中,c与空间和时间相互联系,也出现在著名的质能方程E = mc2中。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Dave Rothstein- Kylin

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