人能实现对地球的整体认识,能走出地球靠什么呢?事实上,是速度。为什么古代的人对地球都不了解,不知道天上的星星是怎么回事?没有速度优势,主要还是不能迅速到达地球的每个角落,更不能走出地球。
只有当人类走上 科技 发展的道路,依靠 科技 的力量,发明了强大的交通工具后,我们才能真正开阔眼界,跨过海洋,走遍地球的每一个角落。在拥有速度优势后,地球从原来的广袤世界变成了一个地球村,而随着速度的不断提升,我们终于从地球上走出来,看到了这个巨大的宇宙。
早期科学家认为,物体的速度没有极限,可以无限提升,只要人类的 科技 努力发展下去,宇宙很快也会变成宇宙村,人类就会成为宇宙之王。但后来科学家提出了“光速不变”理论,并在数百年的研究 探索 之后,变成了无法改变的事实。
这时,光速就变成了物体的极限速度,这是宇宙中最快的速度。这一结论,令人绝望,要知道在浩瀚的宇宙中,光速只能算是龟速,以这样的速度,别说 探索 整个宇宙,就连星系我们也走不出去。
所以光速是宇宙中最快的速度吗?在相对论提出之前,爱因斯坦确实是宇宙中速度最快的人,但广义相对论提出后,一切都变了。经过研究,科学家们发现,宇宙中至少有四种速度远超光速。
也许有人会说,相对论不也是指,物体只能无限接近光速吗?为什麽会有超过光速的速度存在?事实上,许多人对相对论的理解还是很片面的,相对论有狭义相对论和广义相对论之分,在狭义相对论中,物体的极限速度确实是光速,但广义相对论提出了时空扭曲的概念。
物理世界的极限速度是光速,这条宇宙铁律有一个前提条件,即有静止的物质。要是没有静止质量怎么办?它能超过光速吗?从理论上讲,宇宙中不存在没有质量的物质,甚至光子也同样具有静止质量,因此光子的速度也不能超过光速。
确实,物质不可能没有质量,但在宇宙中有一种东西,它不具有静止的质量,它就是时空。时间和空间没有质量,因此时空的扭曲速度可以超过光速,而宇宙中能超过光速的东西,都与时空的扭曲有关,这也是爱因斯坦相对论的伟大之处,它带给人类希望。
在奇点大爆炸的瞬间里的速度。
在60年代,科学家们发现了宇宙微波背景辐射,并据此推论出宇宙起源:奇点大爆炸。138亿年前,一个奇点引发了一次超乎想象的爆炸,在爆炸之后的10^(-35)到10^(-33)秒之间,宇宙发生了爆炸(inflation),基本粒子和各种作用力由此诞生。
经过这么短时间的激增,宇宙的范围扩大到1千万光年,激增的速度远远超过光速,这是我们无法用具体数字来描述的速度。假如人类的飞船能在大爆炸瞬间达到这样的速度,那么这个宇宙就真的有可能变成一个宇宙村。
第二,宇宙膨胀的速度。
1929年,著名天文学家爱德文·哈勃提出“哈勃定律”,为宇宙正在膨胀提供了例证。随后的 探索 岁月中,科学家们通过大量观测数据证实了宇宙确实在迅速膨胀,并且膨胀速度超过了光速。
事实上,我们从宇宙诞生的时间和现在宇宙的大小对比,也可以很清楚地看到宇宙正在超光速膨胀。仅以目前可以观察到的930亿光年来看,宇宙起源于138亿年,光速为每秒300,000公里,假设宇宙的膨胀速度为光速,那么现在宇宙的范围应该是138亿年,而实际数据却是930亿年。
宇宙的膨胀速度超过了光速,这一点仅仅可以观察到,但是我们不要忘记,真正的宇宙可以达到930亿光年,这是目前人类所能测量到的,而且很可能只是宇宙范围的冰山一角。对比这些资料,我们可以得出宇宙的膨胀速度超过光速的结论。
此外,科学家们还通过宇宙膨胀率计算观测发现,星系离我们的速度与距离成正比,离我们越远,星系离我们的速度越快。在距离增加到一定程度后,星系离我们远的速度将超过光速,因此,可以观察到的宇宙范围已经确定。
第三,量子纠缠速率。
二十一世纪,量子力学的发展迎来了新的变数,在对其不断 探索 中,科学家们发现,量子力学领域与宏观物理学领域完全不同,有些现象完全颠覆了我们的认识,其中最具代表性的就是量子纠缠。
在量子力学中,两个粒子纠缠后,不管两个粒子离得有多远,只要其中一个粒子发生变化,另一个粒子就会对距离和空间产生快速反应。这种反应速度远远超过光速,爱因斯坦称之为“鬼魅般的超距作用”。
4.虫洞穿越率。
在广义相对论中,爱因斯坦提出了时空扭曲的可能性,这也同样提出了宇宙中可能存在虫洞的可能性。虫洞又称时空洞,是连接两个不同时空的狭窄隧道,在宇宙中可能存在。
通常,宇宙间的距离就是宇宙间的距离,例如,两个星系相隔一百万光年,以光速飞行,并且至少要花一百万年才能到达。但是因为时空的扭曲,如果是在极度扭曲的情况下,那么就有可能在这两个星系之间形成一个虫洞,穿过虫洞只需几个小时,经过之后就会到达目标星系。也就是说,飞船只花了几个小时就穿越了一百万光年,这样的速度就超过了光速。
而且虫洞理论也是人类未来星际 探索 的希望,如果虫洞不存在,人类 探索 宇宙的梦想很可能会破灭,毕竟夸张的宇宙距离,是无法以普通速度跨越的。只有理论上存在的虫洞才有希望让我们在宇宙中自由漫游,实现星际航行。
上述四种速度都比光速快,它们都与空间有关,而爱因斯坦的相对论恰恰是一种对空间更为清楚的认识。可见爱因斯坦为人类做出了多大的贡献,也难怪在科学界,爱因斯坦稳稳坐在第一把交椅上,至今无人能超越。