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如果光速是宇宙中無法超越的極限速度,那麼這兩個現象如何解釋?


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更新日期:2022521
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其實,從廣譜的觀點來看,這個標題似乎起得有點不太合適,光速是宇宙中的極限速度這一點似乎已經是被廣為認可的事實,似乎我們不應該在前面加上“如果”兩個字。是的,根據愛因斯坦的相對論,宇宙中的極限速度就是光速,如果能夠實現超越光速的速度,那麼便可以穿越時間,去往未來。所以也正是因為光速無法超越,所以時空旅行也就成為了一個美好的夢想。不過,科學的精神就是要不斷質疑,所以我們現在就來質疑一下,光速真的就是宇宙中無法超越的極限速度嗎?仔細考慮,這可能是存疑的。

科學的精神在於質疑,但是質疑也要有據可依。事實上在宇宙中確實可能存在著超越光速的現象。為了探討這個問題,我們不得不又提出宇宙大爆炸理論,當然我們也知道宇宙大爆炸理論雖然是被科學界廣為認可的宇宙誕生論,但也不過是一個科學猜想。根據這一理論,宇宙誕生於一次大爆炸。這是138億年前的事情了,而在這一百多億年之中,宇宙一直在不斷的膨脹,與大爆炸理論不同,宇宙膨脹論是有觀測依據的,根據現有的觀測,宇宙確實處於膨脹之中,宇宙中所有的天體密度都在降低,換句話說,宇宙正在變得越來越空曠。

既然宇宙在膨脹,那麼就一定具有一個膨脹的速度,而根據觀測,宇宙膨脹的速度顯然超越了光速,也就是說宇宙空間的擴展速度超越了光速。此外,如果宇宙大爆炸理論成立,那麼也就是說實際上在宇宙誕生的瞬間,宇宙空間的擴展速度就已經遠遠超越了光速。這看起來似乎有悖於相對論,但其實不然。事實上宇宙的膨脹速度即使超越了光速,可仍然是符合相對論的。為了理解這一點,我們可以舉一個並不存在的例子。假設我們擁有一艘接近於光速的超大型宇宙飛船,請注意是接近於光速,而並未超越光速。

而此時我們在這艘宇宙飛船之內駕駛一架超音速飛機急速飛行,那麼此時我們的整體速度是不是就已經超越了光速呢?當然,這是相對於宇宙飛船之外的世界而言的,而相對於宇宙飛船而言,我們的速度仍然是超音速而已。這與宇宙膨脹的速度甚為相似。說完了宇宙膨脹,我們再來說一說另一個現象,那就是近來討論較多的量子糾纏現象,表面上看來量子糾纏現象是一種超越光速的存在,而我們似乎也可以利用這種現象進行超光速通訊。因為根據量子糾纏理論,兩個量子無論相距幾何,只要一個量子發生了變化,另一個量子也會隨之變化。

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但是偉大的物理學家愛因斯坦早年便已經對這種問題進行過思考,他並不認為量子糾纏現象是真正的超越光速。而放眼現今,利用量子糾纏實現超光速通訊實際上也存在著難以逾越的問題。那就是在一個量子糾纏系統之中,如果某一部分發生了坍縮,雖然另一部分也會隨之坍縮,但是我們卻無法通過測量而獲得信息,也就是說即使這種量子糾纏超越了光速,卻無法產生實際效果。至於量子糾纏是否是真正意義上的超越光速,我們還有待進一步研究。宇宙中的極限速度到底是不是光速?如果有一天我們真的超越了光速是否可以去往宇宙的邊界?你對此有何看法呢?

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