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怎么宇宙膨胀的进程超越了光速,超光速的中微

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有两个盒子,一个装了红色纸条,一个装了黑色纸条,然后将其中一个盒子运送到美国纽约。

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不过这种膨胀速度已经不在相对论的范畴里了,它是宇宙空间上的膨胀,是由宇宙自己的规则所决定的。

比如说快子,能够以超光速运动。它的质量为虚数,质量平方为负数。增加能量,速度反而减小。要想将速度降低到光速,需要无穷大的能量。另外,快子只是理论上的物质,至今没有任何实验依据。

我们目前科学所能探测到的宇宙中还只是非常小的一部分,宇宙神秘又庞大,对于人类来说充满了太多的未知,目前我们的很多理论也都是假设或者是理论依据,只有当我们真正的掌握了更加高级的技术来探索宇宙,我们的理论和假设才会被证实是否正确。对此,你认为宇宙膨胀的速度到底有没有超过光速呢?你觉得目前我们所有的假设都是正确的吗?

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弗里德曼提出了三种宇宙运动模型,第一种是宇宙膨胀速度在达到一个临界点之后,转而收缩。第二种模型是宇宙永远向外膨胀,二而且越来越快,呈现一种开放的状态。第三种是膨胀速度无限趋近于临界点,表现为宇宙永远在膨胀,而膨胀速度越来越趋向于零。

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现在谈论的超光速只能存在于幻想中,相信科学发展到一定阶段后,一定可以解开光速是否可以超越的谜题,只是我们怕是等不到那个时候吧。

要理解广义相对论,其实只需要知道两句话:一是“时空是四维的,包括三维的空间和一维的事件”,二是“时空告诉物质如何运动,物质告诉时空如何弯曲”。

下面,让我们再次回到我们的主要问题,关于宇宙膨胀速度为何会超过光速,科学们通过实验给出了一个这样的解释,当我们穿着一个橡胶靴子站在一个看不到尽头的金属表面上的时候,这个时候我们的面前被放上了一个物体,然后当电流开始通过金属表面,我们脚下并会发热,因为我们绝缘了,我们感觉不到,但是因为金属发热膨胀,我们眼前的物体便会开始离我们远去,直到消失。当物体离我们越远,它的速度便会更快,甚至超过光速。

简单点说就是,两个星系之间相互远离的速度和两者之间的距离成正比,两者距离越远,那么相互远离的速度就越大。

哈勃发现光谱的红移,而且所有的星系的光谱都是红移的,什么是红移呢?根据开普勒效应,当波源离观察者远去,观察者看到的波长增加,在光谱上表现为向红端移动。这下好了,所有星系都离我们远去,而且距离我们越远的星系,离开的速度越快,这说明了什么?这说明了我们的宇宙他娘的就是在膨胀的啊!

那么,为何宇宙膨胀的速度并不违反了爱因斯坦的相对论呢?因为相对论并不是反对超光速,它反对的只是一个通过外界施加压力而造成的超光速现象。也就是说,一个物体原本的速度是并不可能超过光速的,不过因为在外界力的作用下,这个物体的速度后来超过了光速,可是在达到光速的时候,这个力的效果便也成为了0,那么无论多大的力附加给了这个物体,加速度的效果也都可以等同于0。

在这个纠缠系统里,不管两个光子之间的距离有多远,两者都会同时感应到对方。

爱因斯坦在推导广义相对论公式时,发现了一个令他自己都无法接受的结论,宇宙不可能是稳定的,要么膨胀,要么收缩。爱因斯坦无法接受这种情况,于是在公式中加了一个常数,好了这下宇宙变得稳定了,洗洗睡觉。

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而我的时间如果倒流,会不会回到我出生时,出生前?还是说回到我超过光速的起点?

狭义相对论,光速是不变的。在惯性系中任何物理规律不变。

首先,让我们看一下空间膨胀时所产生的位移速度是如何形成的。当两个天体之间的远距离空间增加了,那么他们彼此之间如果想要发初更多的光子,就需要经过更长的空间距离,当两个天体之间的距离达到了一定的值厚,那么光子运动的速度便跟不上两个天体之间因为膨胀而增加的速度。这里,便会发生天体超光速的现象。尤其在宇宙诞生的初期阶段,宇宙的膨胀速度非常快,任何宇宙中两点间空间距离的增加速度,都超过了光速。

当两个光子一开始就被"纠缠"在一起时,这两个光量子就会形成一个特殊的纠缠系统,这个纠缠系统非常有意思。

这就非常尴尬了,速度的本质是物体在单位时间里在空间里的位移。物体的运动是必然的,然而光速又要保持不变,那怎么办?爱因斯坦的天才就体现在这里了,在大家的思维都被绝对时空观禁锢的年代,爱因斯坦提出了只有同时改变运动物体的时间和空间,才能保证光速的不变。这就导致了时间膨胀和空间收缩的推论。

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前不久就有实验室说发现了"超光速"的中微子震惊世界,然而却是闹了个大乌龙。

但是在有些情况下,光速甚至超光速是确实存在的。这又该如何解释呢?比如光为何能达到光速,因为光静止的时候是没有质量的。还有一个很有趣的例子,暗影之疾,说的是地球上的一个棍子的影子投影到很远的星球上,只需稍微移动棍子,影子就可以以超光速移动。而再假若在棍子上刻上一些字,那不就可以实现信息的超光速传递了?这个问题非常有趣,然而也是没有道理的,因为由于光速的限制,影子并不会立即出现在远处的星球,而是有一个延迟。也就是说,影子本身就受到光速的限制。

看到这里可能大家也都好奇,就是如果物体的速度真的超过了光速度,那么会发生什么呢?根据爱因斯坦的相对论,如果一个物体的速度真的超过了光速,那么时间将极有可能会倒流,也就是说,我们将回到过去。这便是着名的时间膨胀效应,当某个运动中的物体运动的速度越开,那么时间流逝的就会越慢。当人类有一天可以超光速,那么当他的速度恢复正常的时候,他将比同龄人看起来年轻很多。

于是就有科学家想根据这个现象来传递信息。

闵可夫斯基将时间维加入了空间的三维,并表现为坐标系。为了在纸上表现四维坐标系,忽略了一个空间坐标。物体在时空坐标系中运动的轨迹称为世界线,世界线上的每一点为世界点。静止不动的物体,世界线是平行于时间轴的直线;行驶的高铁,其世界线是一根斜线;地球绕着太阳的世界线是一个螺旋线;湖水中涟漪的世界线是一个倒放的圆锥体;太阳光的世界线在忽略一个空间维度的情况下,和涟漪的世界线相同,也是一个圆锥。闵可夫斯基将这称为光锥,在实际的时空中,这是一个四维的光锥。

正如我们知道的那样,根据爱因斯坦的相对论来说,任何物体的速度都不可能超过光速,也就是说任何运动状态下的无体,在空间范围内的位移速度都不可能比光速还要快。那么,宇宙膨胀的速度却超过了光速,当两个天体之间的空间通过自身的膨胀,导致了两个天体之间的远离速度超过了光速,这个速度并不受到相对论的限制,也就是说,宇宙膨胀的速度虽然超过了光速,但是它却并不违反相对论,这又是为什么呢?

那爱因斯坦都称为超光速了,那相对论岂不是自己打脸吗?

广义相对论,与狭义相对论的区别是前者包括惯性系和非惯性系,后者只适用于惯性系。其实所谓的非惯性系,只是多出了一个加速度,而这个加速度就是引力,引力也是加速度,两者在物理上是等效的,也称为等效原理。有了这个等效原理,我们可以把任何非惯性系转换为惯性系,只需要处理一个额外的引力场就好了。

其实爱因斯坦也谈论过超光速会出现什么现象:超光速产生的结果就是黑洞。

根据爱因斯坦的相对论,没有任何有质量并且携带信息的物体能以超光速运动,事实上根本无法达到光速,更别提超光速了。原因是根据质速关系式,随着速度无限接近光速,质量也趋向于无穷大。而这时想要再增大速度,就必须给物体一个无穷大的力,当然,无穷大的力是不可能存在的。

虽然安东尼奥对这个数据很有信心,但是最终在很多次验证后,发现数据确实错了。

为了计算出引力对空间造成的弯曲程度。爱因斯坦专门去大学学了一年的黎曼几何。众所周知,在平面上的几何适用于欧式几何,而在曲面上,必须适用黎曼几何。1915年,爱因斯坦终于精确计算出了引力对空间造成的弯曲程度。剩下的就是如何用实验去证明他了。

宇宙年龄为138亿年,而可观测宇宙的直径已经是930亿光年,也就是说,宇宙的膨胀速度是超光速的。

引力波,用最简单的话来描述,就是“时空的涟漪”,质量会导致时空的弯曲,就像是一个皮球放在水面上,皮球下的水面会变成弧形。这时的水面还是静止的,但是如果有两个皮球相互运动,水面就会产生涟漪。同理,两个黑洞彼此环绕运动,会使时空产生很大的涟漪,这个涟漪就是引力波。由此可以看出,引力波是由于物质的运动产生的,物质质量越大,运动越激烈,对时空产生的扰动就越大,引力波也就越强。

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关于光线被弯曲,必须要理解的一点就是光线本身不会转弯,只是空间本身弯曲了,光走的仍然是最短路径,虽然看起来不是直线了。

通过控制光子的自旋方向来定义数字,把二进制的数据刻录在量子纠缠系统里,从而能超光速般的瞬间传递信息。

1908年,闵可夫斯基在一次演讲中,向世人宣布了他的发现。宇宙中的任何事件只能影响他的将来光锥内的物体,任何光锥之外的物体不会受到这个事件的影响。简单来说,就是光锥之内即命运,这是狭义相对论的一个气势恢宏的推论,是对宇宙规律最深刻的发现之一,说明这个宇宙是定域的。

其实再往后想想,这就是一个悖论。

引力造成了时空的弯曲,是的,不同于狭义相对论中时间膨胀和空间收缩,这里的时间和空间都扭曲了,这可能很难理解。伟大的爱因斯坦提出了一个经典的思维实验,圆盘实验。通过一个转动的圆盘,在径线上测量时间,发现时间在变化。在圆周上测量周长,发现圆周率大于派,这证明空间确实弯曲了。

他宣称他的团队在OPERA项目实验中发现了一种超光速的中微子,实验是意大利的格兰萨索国家实验室与欧洲核子研究组织合作进行的。

关于高维空间,三体中对四维空间的描述非常生动。

哈勃定律揭示了宇宙是在不断膨胀的,而且宇宙的膨胀是全空间都在膨胀,在宇宙中的任何一点看,四面八方都是在远离该点,并且离得越远,分离速度越快。

爱因斯坦认为宇宙具有定域性,和实在性。另外还有因果律这个基本宇宙观。这个宇宙是经典的,温暖的,然而事实真的如此吗?量子论的发展将这个宇宙搞得天翻地覆,定域性和实在性不会同时存在,上帝居然真的掷骰子!一场大战在所难免,接下来请欣赏精彩绝伦的量子论。

然而事实上我们并不能刻意控制纠缠光子的自旋方向,它们的自选方向都是随机的,只能留待科学家们探索了。

时间和空间是相互纠缠的,不能单独分开。因此应该用时空来代替。爱因斯坦认为时空是四维的,而且在四维时空中,任何物体的速度都是c。这个速度是在四个维度上的合成。也就是说,在空间中运动地越快,在时间中就运动地越慢。——光子是不会变老的,因为光子的时间维度是静止的。

在对16111次中微子测量实验的结果中,发现中微子的速度超出了光速40322.58分之一。

然而EPR实验将光速极限的相对论结论推到了墙角,量子居然能够在超远的距离上知道双方的自旋状态。

量子就是构成电磁波和物体中最最基本的粒子,典型的量子就是光子、电子、中微子等等。

既然宇宙是不断膨胀的,那么无可避免地有一个开始,这个开始就是奇点。奇点理论轰动一时,然而却很难理解,比如十个人有九个人会问那么这个奇点的外面是什么呢?爱因斯坦对此的解释是宇宙有限无界,比如三体中描绘的小宇宙,往任何方向走都会回到原地。

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这个实验就是星光实验。

量子纠缠也是爱因斯坦提出的一种理论。

众所周知,相对论包括狭义相对论和广义相对论,是爱因斯坦的旷世杰作。

也就是说当物体的运行速度超过光速后,因为运动质量无限大,无可避免的形成了移动中的黑洞。

那么,为什么探测引力波这么难呢?因为实在太小了,引力波的计算公式中包含了光速和万有引力常量,这两个因素将引力波强度拉低到了-23的数量级。这个数量级在当初简直令人绝望。幸运的是,现在的探测仪器居然已经逼近这个精度了,比如美国的LIGO。厉害了我的人类。

如果我的速度超越光速,是不是可以回到过去了?

第一点比较难以理解,我们都知道速度是相对的,说一个物体的运动速度,必然先要指定一个参考系。然而光速却和参考系无关,无论你是迎着光运动还是背着光运动,你所看到的光速都是恒定的,并不会由于你的运动速度产生影响。

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引力波可以看作一种光,这种光的本质是时空的波动,138亿年前,宇宙大爆炸,产生了第一缕光;5亿年前,地球上的生物进化出了眼睛,从此可以感受光。现在,我们达到了一个新的阶段,可以探测到引力波的存在了。

其实现实中也有几种可以说是超光速的现象,但是这些现象并不是和相对论有关的现象。

还有一个容易让人误解的是相对论并不禁止超光速存在,而是禁止超越光速,即从亚光速加速到超光速。同理,超光速也不能减速到亚光速。总结起来就是“亚光速的永远亚光速,超光速的永远超光速”。我们可以认为光速是速度的一种屏障或者壁垒。

如果真的时间倒流,那也只是我的时间在倒流,而我之外的世界时间还是在正常的运转。

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必赢56net,虽然说现实中还没有能有超光速的物体产生,但是并不妨碍科学爱好者对超光速的幻想。

比如说:

这其实就是个悖论,类似于外祖母悖论,有兴趣的大家可以搜索下。

其实并不然,这种超光速只有信息上的传递,并没有能量上的传递,也没有与时空的相互作用,更不可能有质量,所以这并不是相对论涉及的领域。

最终真实的数据依旧没能超过光速,2012年6月8日向世界公布了这次实验的错误。

这个现象四由星系天文学之父哈勃提出的哈勃定律揭示的。

哈勃定律:河外星系的视向退行速度与距离成正比,即距离越远,视向速度越大。

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2011年9月22日,意大利物理学家安东尼奥·雷迪塔托引起了世界的震惊。

物体的速度越接近光速,那么时间会越来越慢,如果达到光速,那么时间是不是静止的呢?如果真的超过光速,时间会不会倒流?

比如其中一个光子自旋向下时,那么同时另一个纠缠的光子一定会自旋向上,这种感应速度几乎为0,爱因斯坦都称其为"超光速的幽灵感应"。

前面呦呦的文章中有说过宇宙是在膨胀的。

这就好像量子纠缠里,你观察到这个光子是自旋向下,那你就知道另外一端的纠缠光子一定是自旋向上。

其实还有虫洞什么的也能达到超光速的情况,但是由于并没有实际观测出来,所以不讨论。

二、宇宙的膨胀速度

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这一结果的宣布确实让全世界的物理学家都震惊了,根据爱因斯坦的相对论,这是不可能发生的事,假如这个实验数据是真实的话,那么它产生的影响是相当巨大的。

因为GPS卫星传输信号的电缆出现连接不良,导致接收的数据存在了延迟。这次的数据中,中微子的行进时长多了73纳秒,所以测算的距离比实际要多。

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一、量子纠缠效应

很多科学家对这个实验结果保持怀疑的态度,有的去联系安东尼奥,想验证这个实验数据。

如果回去了,那我是怎么超光速的?

然后你打开自己的盒子,发现是红纸条,那你会在瞬间知道远在地球对面的盒子里装的是黑纸条。

还有说思想的速度也是超光速的,其实这和量子纠缠效应有异曲同工之妙。

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