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小阿楚F · 如果有人問你，物體最快的速度是多少？相信很多朋友都會回答是光速。沒錯，根據(jù)愛因斯坦相對論，有靜止質(zhì)量的物體，它的速度只能無限接近光速而無法到達，原因就是當(dāng)物體的速度接近光速的時候，它的質(zhì)量也會達到無限在，這個時候要推動物體也需要無限的數(shù)量。 既然物體的速度無法達到光速，那宇宙中是否存在光速運行的物質(zhì)呢？答案是肯定的。這種物質(zhì)就是我們每天都會見到的光。對于光相信大家都不會陌生，我們每天，每時每刻都在跟它打交通。正是有了光我們才能夠看到這個世界，才能夠讓世界充滿光明。 那光的速度為什么可以達到光速呢？難道它違背了愛因斯坦相對論？光的動力于哪里？光雖然是我們常見非常熟悉的物質(zhì)，但是人類在探索光的道路上卻充滿了各種艱辛，直到現(xiàn)在我們對光的可能只是一部分，大部分光的奧秘我們?nèi)匀徊弧?/p>  物體的速度無法達到光速，那是因為物體有靜止質(zhì)量，而光的速度能夠達到恒定光速，那是否說明光是沒有靜止質(zhì)量的？答案是的。光是一種非常特殊的物質(zhì)，它沒有質(zhì)量，這一個方法最初的時候讓科學(xué)家大跌眼鏡，而且感到不可思議。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)光沒有質(zhì)量之后，對它的興趣也越來越濃厚，想要搞明白光到底是什么，它有可能是粒子也有可能是一種波？最初的時候，科學(xué)家認(rèn)為光應(yīng)該是一種沒有質(zhì)量的粒子?？墒沁@個結(jié)論是經(jīng)經(jīng)不起科學(xué)驗證的。科學(xué)家通過雙縫實驗看到了光的波形象，于是有又有認(rèn)為光應(yīng)該是一種波。 可是科學(xué)家對此又有這樣的疑問：如果光是一種波，而波的傳播是需要介質(zhì)的，那么光可以完全的真實中傳播，速度達到了每秒30成公里。那種它的傳播介質(zhì)又是什么，而且波的傳播速度會因為介質(zhì)的不同，速度也會不同?？晒獠还苁窃诠虘B(tài)，液態(tài)，氣態(tài)還是其它的各類物質(zhì)中傳播，它的速度永遠(yuǎn)都是恒定不變的，如果你覺得光的速度慢了，只不過是時間變慢而已，并不是光的速度變慢了。  科學(xué)家無法腦初出這種介質(zhì)，于是光是波的論斷也被推翻了。最后科學(xué)家重新打開了另一條全新的路，認(rèn)為光即是粒子也是波，于是一個新的詞出現(xiàn)了，它就是波粒二象粒。至此光擔(dān)負(fù)了兩個榮耀，一個是光一個是波。光的特性搞明白之后，科學(xué)家開始研究推動光進行光速運行的能量動力。 我們都知道，任何物質(zhì)的速度之所以能夠不斷提升，就是因為有能量推動。如果從宏觀的角度，我們是無法知道物體能量的，可如果進入微觀世界，就能夠看明白一些。在微觀世界里，組成物質(zhì)的分子和原子周圍都環(huán)線著電子。 這些電子在獲得了外部的能量之后，比如我們給物體加熱等，這個時候獲得了能量的電子會向中心靠攏，在這個過程中會有多余的能量被釋放了出來，于是就形成了我們所見的光。有質(zhì)量的物體無法將這些多余的能量完全轉(zhuǎn)化為動能，所以速度無法達到光速。  而光速由于沒有靜止質(zhì)量，所以可以將這些能量無損地轉(zhuǎn)化為動能，所以才能夠?qū)崿F(xiàn)恒定的光速運行。如果要追尋光的能量源頭，可能要回溯到宇宙大爆炸的時候。138億年，奇點發(fā)生大爆炸的瞬間，產(chǎn)生了無比巨大的能量，這些能量轉(zhuǎn)化為各種物質(zhì)，宇宙塵埃，同時也形成了光這種特殊的物質(zhì)。 光隨著宇宙的誕生而出現(xiàn)，它永遠(yuǎn)不會消失，遍布在宇宙的各個角落。它與宇宙是共生的關(guān)系，宇宙生它出現(xiàn)，宇宙亡它才會消失。這些只是人類現(xiàn)在的科技對光的一些粗淺認(rèn)知。事實上，光的奧秘遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，我們現(xiàn)在對光的本質(zhì)是不是是正確的，仍然存在著疑問，有可能隨著科學(xué)的不斷進步，未來科學(xué)家對光的認(rèn)知還會發(fā)生巨大的變化。 我們了一些有關(guān)光的知識，知道了光速是物體速度的極限。于是有人又會問：如果光速是宇宙的極限速度，那是否意味著人類永遠(yuǎn)不可能將飛船的速度提升到光速，光速如果不能破，那人類研究探索宇宙還有何意義？  人類的夢想就是走遍宇宙的各個角落，探索宇宙的終極奧秘?？扇绻钪嬷兴俣鹊臉O限是光速，面對浩瀚的宇宙，光速根本不算什么。銀河系的直徑達10萬光年，飛船以光速飛行需要10萬年，仙女星系距離銀河系250萬光年，光速飛行需要250萬年。人類現(xiàn)在可觀測宇宙的范圍達920億光年，如果以光速飛行，需要920億年才能穿越。 如此浩瀚的宇宙，光速慢如蝸牛，這還怎么實現(xiàn)人類探索宇宙的夢想？對于此，科學(xué)家自然也不會服輸，雖然從理論上講，物體的極限速度是光速?？墒强茖W(xué)家卻不認(rèn)為光速不可破，物體的速度無法突破光速，但我們可以另辟新徑，找到另外一條突破光速的路。 雖然宇宙中能夠達到光速的物體只有光子，但是宇宙中卻存在著超光速現(xiàn)象，比如宇宙的膨脹速度就超越了光速，這樣的速度跟物體的物體不同，它是一種空間的壓縮和擴張。科學(xué)家將宇宙看作是一個巨大的球體彈性膜，物體在膜上的速度極限是光速，可膜的膨脹速度卻可以超過光速 當(dāng)宇宙膜在以超光速進行空間壓縮和膨脹的時候，就會帶著附著在它上面的物體一同進行超光速移動，這一點類似于地球上的沖浪運動，船不動，波浪帶著船運動。  因此，科學(xué)家想到了兩種可以讓物體突破光速的方法，一種是曲速引擎技術(shù)，一種是蟲洞穿梭。曲速引擎是通過壓縮飛船前方的空間和膨脹飛船后方的空間，形成一個空間壓力差來實現(xiàn)光速穿梭或超光速穿梭。蟲洞穿梭就更高級了，直接打破宇宙膜，讓兩處空間通過蟲洞連接起來，飛船只要穿過這道門就可以到達宇宙的另一邊，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越越光速。 當(dāng)然，以上兩種方法想要實現(xiàn)可不是那么容易的，我們只要將光的奧秘完全破解了，才有可能針對光速做對突破，我們期待著這一天的到來。 內(nèi)容來自新浪新聞 |
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