光的速度是多少米每秒用科学计数法(光速到底有多快)
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人类目前已知的最快速度是光速,自然界中,似乎任何有质量的物体都不可能超越光速,然而,宇宙暴涨和量子纠缠的速度居然超越了光速,这是因为量子间的信息传递是瞬间发生的、也是隔空的,相当于不携带信息,鉴于宇宙是空间本身,所以,这两种现象均不违背相对论,或许接下来的答案不会让你感到失望,正因量子物理拥有一个可爱的性质,即全同性原理。
由于全同粒子无法区别,这样一来,当我们说,两个全同粒子的相对速度的时候,就会显得有些奇怪,因为,人们无法说清是谁相对谁,同时又能指出相对速度,纵观来看,粒子有两种,一种名为费米子,即任意两个粒子都无法处于相同的状态,另一种人们称其为玻色子,多个这种粒子可处于相同的运动状态,出现这种现象时,人们就能看到著名的玻色-爱因斯坦凝聚态,此时,人们可以说该区域的众多粒子相互间是绝对静止的。
根据狭义相对论,我们可以脑补出下场景,也就是一个相对于地球,以极为接近光速运动的飞船里,有一个人正在端着杯子喝水,他的动作十分自然流畅,甚至没有任何停顿,这是因为运动是相对的,除了光速运动的物体以外,物体相对自身来说,总是静止的,这也可看作最慢的速度,不同的是,在地面的观察者看来,飞船里的人端着杯子喝水的动作极其缓慢,几近凝滞,也许地球上过去了几年、几十年,飞船里的人仍然没有将端着的水杯放到嘴边。
倘若以地球为参考系,你会发现我们是静止不动的,但是从太阳系的尺度上来看,地球不仅在自转,还在不停的公转,其自转的速度在赤道附近达到1700千米/小时,这一速度换算成秒后,约为0.5千米/秒,事实上在太阳系中,很多行星都比地球的自转快,除了自转,地球也在绕着太阳以30千米/秒的速度进行公转,这一速度远比自转大得多,如果从银河系的尺度来看,我们不难看出,太阳并非静止不动,它会以220公里/秒的速度绕银河系中心转动,如此看来,选取不同的参考系后,人类的运动速度以及方式都会有所不同。
在物理学中,速度是一种相对的概念,速度多快取决于参照系的选择,例如,人们认知中的房子是静止的,这是因为我们习惯将地面作为静止参照系,假如以太阳作为静止参照系,这意味着房子绕太阳的运动速度可达30公里/秒,如果以银河系中心为静止参照系,这说明太阳还会带着地球上的房子以220公里/秒的速度在银河系中飞奔,鉴于实际物体具有的量子性,它永远也没有绝对确定的位置。
这样一来,再提相对静止就显得有些麻烦了,这是因为对所有束缚态来说,粒子的平均位置,也就是机率分布的重心是不变的,因此可视为静止,比如,氢原子处于基态之际,可认为电子相对质子来说是静止的,值得注意的是,这样的基态同样是一种理想化,正因实际的氢原子外,总有或大或小的电磁场干扰,故而不可视为绝对静止,如此一来,我们又回到了前面,事实上,人们总会找到干扰更小的情况,从而使得静止成为极限。
在宇宙中,有数以万计的星体,要知道星体的质量越大,它的引力也会随之增大,不得不说,关于宇宙的诞生,始终是个谜,也是众多科学家一直以来想要探索的问题之一,起初科学家认为宇宙的产生源于一场大爆炸,这场爆炸促使宇宙释放出了大量的物质时间和空间,有人指出,这一时期产生的物质,移动速度远超光速,有一些物质仍然在继续运动,虽说宇宙膨胀的速度比光速更快,但是两者在本质上均有所不同。
所以,光速是最快这一概念是毋庸置疑的,顺带一提,宇宙的膨胀速度可以超越光速,不违背爱因斯坦的理论,人们普遍知道的是,宇宙始终处于不断膨胀的过程,宇宙膨胀不含有任何信息和物质,因此,最终可以成功超越光速,在爱因斯坦刚提出虫洞之际,就引起了科学家们的注意,而后有专家表明,倘若人类能顺利地找到虫洞,或许就能前往另一空间。
因为虫洞是连接两个世界的通道,通过这种隧道,可让随意穿梭成为现实,也有不少科学家曾指出,虫洞比黑洞出现的时间还要久远些,黑洞在宇宙中,也许就是为了隐藏虫洞的身影,而黑洞这种神秘的天体,能够不断地向太空中发射电磁波信号,让周围的粒子相互吸引,这种速度似乎也已超越了光速,想要超越光速对于现代人来说,等同于痴人说梦,光作为这个世界不可或缺的重要资源。