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宇宙中最快的速度就是光速了,科學家到底是怎么測得的?

2023-11-27 07:43:53信息公告59

在宇宙中,最快的速率就是光速了。依據愛因斯坦相對論,宇宙中不可能有物質超過光速DN2物理好資源網(原物理ok網)

依據1983時科學家定義,1米是光在真空中于1/秒內行進的距離。換句話說,光速也就被定義為每秒米。DN2物理好資源網(原物理ok網)

這么,問題來了:光速遠遠超過我們能反應的時間,也遠遠超過了我們日常所能看到的物質的聯通速率,科學家究竟是如何測得的呢?DN2物理好資源網(原物理ok網)

如同我們一般說的:興趣是最好的老師。科學家們一旦來了興趣,那就相當于“流氓會散打”,真的是誰也擋不住。DN2物理好資源網(原物理ok網)

好多人以為,想要檢測光速如此中級的化學數據,一定要特別先進的科技。雖然,早在1676年,就早已有科學家嘗試了,他就是英國天文學家羅默。DN2物理好資源網(原物理ok網)

羅默很聰明,他在觀測土星的衛星蝕的時侯想到,在月球向土星“靠近”時的時長和月球“遠離”木星時的時長會有微小的差別。借助這個差別,再借助月球的半徑,就可以估算出光的速率。DN2物理好資源網(原物理ok網)

因為當時人類對于月球的半徑認識不足,所以羅默的數據并不確切,他得出的光速是/s。DN2物理好資源網(原物理ok網)

這個數據,對于人類第一次檢測來說,已然很確切了,起碼并不離譜。并且,羅默也證明了一點:光的速率不是無限的。DN2物理好資源網(原物理ok網)

同時,我們不得不承認,羅默的方式是沒問題的。當人類確切地獲知月球半徑的時侯再借助這個方式估算,得出的光速是±60km/s,這基本就和現代測得的數據十分吻合了。DN2物理好資源網(原物理ok網)

1728年,西班牙天文學家布萊德雷以更遙遠的星體為參照,按照它們在一年周期后位置的微弱變化,估算出了光速為千米/秒,同樣也十分接近。DN2物理好資源網(原物理ok網)

1849年,斐索提出了旋轉蝸桿法測定光速。他借助一個720齒的蝸桿和一些透鏡、反射鏡等裝置進行了實驗。簡單來說,借助斐索的方式,讓光以特定的角度照射,讓蝸桿以不同的速率旋轉產生不同間隙的空隙,通過光透過空隙的時間來估算光的速率。他的估算結果達到了±6km/s,可以而說十分確切。DN2物理好資源網(原物理ok網)

現在,科學家們檢測光速的方式實在太多,不勝枚舉。由此可見,只要思想不坍塌,辦法總比問題多。DN2物理好資源網(原物理ok網)

這么,光速真的是不可趕超、甚至不可追平的嗎?DN2物理好資源網(原物理ok網)

這也未必。DN2物理好資源網(原物理ok網)

目前,有一種稱作中微子的粒子,就十分特殊。它很有希望追平光速,甚至以前被測下來比光速快,不過后來被證明,那次檢測是實驗室的儀器有點小毛病。DN2物理好資源網(原物理ok網)

而放眼到整個宇宙,科學家發覺光速,宇宙的膨脹速率顯然趕超了光速DN2物理好資源網(原物理ok網)

依照目前的數據光速,宇宙的年紀大概是138.2億年,而可觀測宇宙的半徑已然達到了940億光年,遠遠超過了光速DN2物理好資源網(原物理ok網)

然而,依據愛因斯坦的相對論,光速是不可被趕超的,這是否意味著相對論出了問題呢?DN2物理好資源網(原物理ok網)

科學家強調,宇宙的膨脹,是時空的膨脹,并非是物質的膨脹。光速不可趕超指的是有質量的物質,而不是沒有質量的時空。為此,宇宙的邊沿超過了光速,并不違反相對論。DN2物理好資源網(原物理ok網)

看上去,光速一直是難以被趕超的,這也意味著,宇宙的邊沿,對于我們來說一直只是想想,別說觸及,連看都看不到。人類到底能夠突破光速的限制呢?宇宙中是否還有其他可以突破光速的現象呢?期盼科學家們的新發覺吧。DN2物理好資源網(原物理ok網)

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