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我们都知道宇宙间最快的速度就是光子运动的速度,也就是光速,光速有多快呢?光在真空中沿直线传播的速度为30万公里每秒,这个速度意味着如果光可以走曲线的话,那么它可以在一秒钟的时间里围绕地球的赤道运行七周左右。
一百多年前,伟大的科学家爱因斯坦提出了著名的相对论,而相对论的一个重要基础就是光速不变假设,如果光速不变不能成立的话,那么整个相对论的大厦就会轰然崩塌。现在已经论证了,光速不变原理是正确的,而除了光速不变原理之外,通过相对论还可以推导出一个重要的结论,那就是宇宙间光速最快理论,这个理论认为,宇宙间信息传递最快的速度就是光速,不可能有物体运动的速度超越光速,如果有的话那么就是违背相对论,反之,也就是证明了相对论是错误的。
那么宇宙间就真的没有速度超越光速吗?答案是否定的,举一个例子,宇宙膨胀的速度就超越了光速,但是这却并没有违背相对论。为了了解实际情况,我们先来简单了解一下什么是宇宙膨胀理论,宇宙膨胀理论认为,我们的宇宙最初是一个密度无限大,体积无限小的奇点,而在138亿年前的某一瞬间,这个奇点突然发生热爆炸,随后其体积不断膨胀,体积越来越大,生成的物质也越来越多,最终形成了我们今天的宇宙。
而宇宙膨胀直到今天还在继续着,而且还会继续存在很多年,多年以前,科学家就已经发现,宇宙膨胀额速度在一定范围内已经超越了光速。说到这里可能很多朋友会有疑问,那就是前面不是已经说过了光速才是全宇宙间最快的速度嘛,那么为什么这里出现了宇宙膨胀的速度超越了光速呢?这难道不违背相对论吗?
其实不然,宇宙膨胀速度其实跟一般物体运动的速度是不同的概念,简单来说,宇宙膨胀的速度不会带来任何的信息传递,不会像光的传递一样向遥远空间传递信息。打个比方,宇宙的膨胀就好比是什么呢?用烤面包来举例子吧,一个刚做好的面包块(生的),上面均匀撒满了葡萄干,然后把这个面包放进烤箱里面烤,假设面包各个方向的膨胀率是一样的,那么相同时间里面,距离近的两个葡萄干之间相互远离的速度比不上距离远的两个葡萄干相互远离的速度。同样的道理,宇宙的膨胀也是一样的,距离越远的两个参考物,相互离开的速度越大,表现为宇宙膨胀的速度越大。实际上,宇宙的年龄只有138亿岁,而宇宙的实际半径可能超过430亿光年,所以说,宇宙膨胀的速度超越光速没什么问题。
本文选自:今日头条 |
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