光速真的是“最快速度”吗?与这几种速度相比,它就慢多了
在人们的印象里光的速度是宇宙的极限,因为在理论上,光速是物体运动速度的极限,光每秒就能够前进大约30万公里,并且在短短0.14s的时间内光就能围绕着赤道旋转一周,每秒平均能环绕7.5周,对于人来说这的确是无可比拟的光速,人们也常用光速来形容日常生活过得有多快,在理论上任何信息或者能量的传播速度都不能超过真空状态下光的速度,但很显然光是宇宙速度的极限这个说法是不全面的。
在水体状态下光的传播速度只能达到在真空光速下的75%,而如果此时将在水中运动的物体加速到0.75c以上,这时候就能超过光的传播速度。
光是一种电磁波,通常用C来表示它,光能在秒中就跑30多万公里,地球与月球相差38万公里,但这样天各一方的距离光一秒钟就能到达,甚至是离我们具有1.5亿公里的太阳光只需花8分钟就能太阳达到地球,通常8分钟人类只能步行几百米的路程,光到了太空中依然保持着极高的速度,火星探测器到达火星需要半年之久,如果以光的速度来衡量的话,光只需要短短22分钟就能到达火星了,对于人类这么渺小的个体来说,光的速度是只存在于科幻小说中的,人们常说的光年之外通过数字来计算可以得出,一光年就大约为9.46万亿千米,一个世纪为100年,能够享受百年之老的人少之又少,而光在100年中能跑946万亿千米,对人类来说是难以想象的光年距离,对光来说这其实并不算什么。
但光并不是在任何状态下都能保持其最佳速度的,在进入星际空间之后,光的速度也肉眼可见的变慢了,如同从兔子的速度等级降落到了蜗牛的速度等级,宇宙的距离比我们想象中的距离大得多,从太阳系进入到银河中心,这时候以光的速度来前行则需要2.6万年才能到达,而从银河系的一边到达另一边则至少需要10万年的时间,这与前面光在真空条件下的传播速度相比,已经是一落千丈了。
因为在银河系中是无边无际的星际空间,星系与星系之间都是距离难以想象的远,在星际空间中只存在一些低密度的气体云和光子,如果以光的速度在星际空间中移动,那将会是动辄就几百万年的时间,比如用光的速度前往仙女座星系,那么光需要花上254万年的时间,这个时间跨度是人类无法想象和见证的。
在2亿光年之外,有巨大的引力中心,这个中心被称为巨引源,银河系回报低这个引力中心吸引,而以光的速度前往,则需要花上2亿年的时间,因为在广袤的距离中,存在宇宙空间膨胀,下面就让我们来了解一下空间膨胀的速度。
宇宙是处于一种加速膨胀的状态的,宇宙膨胀会使宇宙中的两个点之间的距离增加,而这个增加的距离为326万光年,在宇宙膨胀中造成的相互远离速度会增加约68千米/秒,值得一提的是,这个增加的速度还可以叠加,也就意味着,距离我们326万光年的星系会以68千米/秒的速度远离我们,而距离为652万光年的星系则会以翻倍的速度,也就是大约136千米/秒的速度加速远离我们,而那些离我们更远的星体则将以更快的速度远离我们。宇宙之大,其远离的速度会随着距离的增加而递增,这个速度与距离都是我们无法想象的,与宇宙膨胀的速度相比,光的速度也就成为了缓慢前行的蜗牛了。
除此之外,关于宇宙有着“暴涨宇宙论”的科学理论,什么是“暴涨宇宙论”呢,“暴涨宇宙论”就是在宇宙诞生后的10^-35秒至10^-33秒的这个期间,宇宙曾经历过一次“暴涨”期,这个期间宇宙的尺寸增加了10^26倍,并且在这之后宇宙仍然在继续膨胀,但其速度放缓了很多。
还有一种状态叫做“量子的纠缠态”,其解释当一个粒子处于“叠加态”,量子就会形成特殊的状态——“纠缠态”,而经过科学家的发现可以得知,两个处于“纠缠态”的粒子,只要测量了其中一个的状态,另外一个粒子的“叠加态”就会瞬间崩塌,即使处于两个“纠缠态”的粒子之间存在着上百亿光年的距离,只要其中一个状态被确立,另一个状态就瞬间崩塌,这样的速度也是光无法比拟的。
整个地球对人们来说就已经足够大了,而宇宙更是大到难以想象,而光速也并非是宇宙中的极限速度,在未来人们或许可以通过其他方式来探索宇宙中的奥妙。