【簡介:】目前人類通過粒子對撞機已能將粒子加速到299792,455米每秒,與真空中的光速相比僅差0.000001%,可以說非常接近光速。盡管物質的極限速度是光速,但太空擴張則不在此限。許多朋友
目前人類通過粒子對撞機已能將粒子加速到299792,455米每秒,與真空中的光速相比僅差0.000001%,可以說非常接近光速。
盡管物質的極限速度是光速,但太空擴張則不在此限。許多朋友都知道,宇宙起源于奇點大爆炸,在138億年前,它僅僅是一個奇點,在某種未知的力量的作用下,它開始迅速膨脹,從10^-41秒開始到10^-36秒,并經歷了短暫的爆發(fā)。
在這個短暫膨脹期,空間中的真空能量開始衰變到物質中,產生我們現(xiàn)在知道的所有物質粒子和未知的反粒子,這個過程叫做再加熱期,也就是熱大爆炸的開始。
在此期間,宇宙膨脹得非???,達到了驚人的速度,那么有多快?宇宙大爆炸后的一秒內,宇宙擁有1光年的距離,1年后,銀河系也擁有1光年的距離,這個速度遠遠超過了光速。
138億光年之外的宇宙膨脹速度。
宇宙空間自誕生以來,經過短暫的膨脹階段后,并未停止膨脹,而是不斷加速膨脹。距離我們越遠的星系,離我們也越快,即距離我們越遠,根據目前的觀察,宇宙的膨脹速度是每百萬光年20公里/秒,也就是說,每隔1百萬光年,宇宙的膨脹速度就增加了20公里/秒。
以此速度計算,目前136億光年外的星系空間,都在以超光速遠離地球,而從地球發(fā)出的光子無法到達地球,我們也無法觀察到138億光年外的星系,因此就有了可觀測的宇宙范圍。
上述兩種超光速方式都是太空擴張的一種速度,那么這種速度模式與愛因斯坦的相對論相違背嗎?事實上,他們并沒有違反狹義相對論,后者對速度的限制只限于空間中質量粒子的運動。但就空間本身而言,情況并非如此。
物理學中的相對論原理適用于物質世界,而空間則是另一套科學體系,在這個體系中,空間的速度是沒有上限的,從理論上說,它可以無限地超過光速。正如蟲洞一樣,只要我們能在宇宙中自由地穿梭,掌握了空間的奧秘,也許就能用空間的速度超越光速,人類就能看到人類探索宇宙的希望,而蟲洞就是這樣一種模式。
第三,量子纏繞現(xiàn)象。
在此之前,我們已經看到,粒子的速度只能無限接近光速,即使是光子,引力子也只能以不超過光速的速度運行。但是,在量子力學中,在微觀粒子的世界中,常常存在著許多對宏觀理論的顛覆,其中最令人驚異的就是量子糾纏。
愛因斯坦一度對量子糾纏現(xiàn)象很感興趣,并因此徹底顛覆了他的世界觀。然而,事實的存在使愛因斯坦不得不面對現(xiàn)實,因此他提出了量子物理學理論“鬼魂般的遠距離效應”。
量子力學中,伴隨著互相耦合的兩個粒子處于不確定的糾纏態(tài),當我們測量其中一個粒子的狀態(tài)時,如果它是自旋向上的,那么另一個粒子就一定是自旋向下的。令人驚奇的是,無論你將兩個粒子分開多遠,這種超距作用仍然存在,測量一個粒子,另一個粒子就會在瞬間做出選擇。
這一量子糾纏瞬間反應的速度遠遠超過光速,甚至可以說已經無法用我們認知的速度理論來解釋。不過,量子糾纏是一個純粹發(fā)生在量子系統(tǒng)中的現(xiàn)象,在經典力學中,沒有發(fā)現(xiàn)類似的現(xiàn)象。
我們仍然必須遵循相對論中速度的限制,試想如果一個物質的速度比光子,膠子,引力子還快,會發(fā)生什么情況?那時,整個宇宙都將陷入混亂,甚至分裂。
也許許多人不明白,其實很簡單,宇宙中存在四種基本力,而傳遞這四種力要靠光子、膠子、引力子,它們能把所有東西都連接起來。一切存在都源于我們現(xiàn)在的宇宙,因此,從宇宙誕生之時起,就形成了這些物理規(guī)律,它們是不可質疑的。
但要實現(xiàn)超光速穿梭,只能在空間上想辦法,即用空間的扭曲來驅動我們的飛船實現(xiàn)另一種超光速飛行,其中最令科學家們期待的還是蟲洞,不過目前蟲洞理論還只是個猜想,現(xiàn)實是否能實現(xiàn),還是個未知數。