为什么宇宙最快速度是299792458米/秒？

nestnall

人们很早就知道光速非常快，甚至猜测光速是无限的。正因为光速极快，早期的物理学家很难精确测出光速。直到激光出现之后，物理学家才较为精确地测出光速。到了1983年，光速直接被定义为299792458米/秒。根据爱因斯坦的相对论，这个速度就是宇宙的极限速度。

那么，为什么光速是速度上限呢？

电子的质量非常低，仅为9.11×10^-31千克。根据牛顿物理学中的动能计算公式：

可以计算出，只要给予超过4.1×10^-14焦耳（相当于一万亿亿分之一度电，或者256千电子伏特）的能量，一个电子就能被加速到光速。并且如果能量不断增加，电子可以被不断加速，使速度远超光速。这么看来，超光速是轻而易举的事情。

然而，无论是在哪个粒子加速器中，即便是当今最为强大的大型强子对撞机，也无法把电子的速度加速到光速或者超光速。此前，物理学家用斯坦福线性加速器（SLAC）做过实验，一个电子经过0.3米的加速后，速度达到了光速的99.5%。然而，再继续经过3.2千米的加速，该电子的速度也只是在小数点后多了6个9，始终没有达到光速。

至于原因，牛顿物理学只适用于低速情况，而在亚光速时，只有相对论才是描述事实的理论。从相对论中，可以导出如下的动能表达式：

可以看到，即便是质量小如电子，当速度无限接近光速之时，电子的动能将会是无穷大。因此，只要有静止质量（m0），速度就不可能达到光速，光速是永远也无法达到的极限速度。而对于没有静质量的物体，光速就是唯一的速度。至于超光速，理论是不允许的。

迄今为止，已知最快的亚光速是由来自宇宙中的神秘OMG粒子所创下的，其速度相当于光速的99.999…中间还有15个9…99951%。虽然这个速度非常接近光速，但仍然没有达到光速。

光速不但最快，而且在所有参照系中保持一致（光速不变原理）。于是，物理学家把接近精确测量值的299792458米/秒定义为光速，这样既不会让此前与长度有关的参数发生可测的变化，也能把1米有多长给确定下来。

最后，需要注意的是，宇宙中有超光速的速度，那就是空间膨胀的速度。但空间不是物质和辐射，它自身的膨胀速度不受任何限制。


本文选自：今日头条

62562001

这个速度就是分子分离的速度，比如一个铁陨石分散成铁分子。也就是说接近光速的粒子不能自然聚集到一起。