光速,其實(shí)并不是宇宙中的速度極限,僅僅在真空中光速才是最快的。如果不是在真空里,光速并不是最快的,很多微觀(guān)粒子的速度都能超越光速,比如著名的“切倫科夫輻射”,但這種“超光速”只是超越了“光在介質(zhì)中的速度”,比如說(shuō),光在水里的速度大約為22.5萬(wàn)公里每秒。
光在水里的速度僅有真空中的3/4。在玻璃中的速度為真空中的2/3,在鉆石中的速度更慢,只有真空速度的1/3而已。
而光在介質(zhì)中的速度被超越時(shí),就會(huì)出現(xiàn)一種特殊的現(xiàn)象:切倫科夫輻射,超光速飛行的粒子就會(huì)發(fā)光,幽幽的藍(lán)光。
切倫科夫發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象,也因此獲得了1958年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),這種現(xiàn)象也被稱(chēng)為“切倫科夫輻射”。
不管怎么說(shuō),光速限制只能統(tǒng)治真空環(huán)境,在介質(zhì)中,光速是可以被超越的。
為何光速在真空中不能被超越呢?
提到光速限制,不得不說(shuō)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論。有人可能會(huì)說(shuō):你怎么老是拿相對(duì)論說(shuō)事?相對(duì)論也不一定是正確的。
沒(méi)辦法,經(jīng)過(guò)了一百多年的洗禮,相對(duì)論越來(lái)越被主流科學(xué)界認(rèn)可,我們有什么理由不接受這種理論呢?
狹義相對(duì)論中有一個(gè)質(zhì)增效應(yīng),物體的速度越大,質(zhì)量就越大,想給物體繼續(xù)加速,就需要更多的能量。
如果想要物體的速度無(wú)限接近光速,就需要無(wú)窮多的能量,整個(gè)宇宙的能量拿來(lái)都不夠用,顯然這是不現(xiàn)實(shí)的。
可能很多人會(huì)對(duì)“光速限制”感到絕望,宇宙如此之大,即便是以光速飛行,在浩瀚宇宙也顯得慢如蝸牛,難道人類(lèi)未來(lái)會(huì)被徹底困在太陽(yáng)系?
老天并沒(méi)有關(guān)閉“超光速”的大門(mén),而是給人類(lèi)留下“一扇窗”。雖然我們無(wú)法從絕對(duì)速度上超越光速,但可以間接做到“超光速”。
比如說(shuō),出現(xiàn)在很多科幻小說(shuō)科幻電影里的“蟲(chóng)洞”和“曲速引擎”技術(shù),借助時(shí)空結(jié)構(gòu)的彈性,人類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)超光速,而且超越光速很多倍。
蟲(chóng)洞理論相信大家都聽(tīng)說(shuō)過(guò),就像城市中的地鐵那樣,直接在時(shí)空結(jié)構(gòu)中“打一個(gè)洞”,可以瞬間跨越好浩瀚星際距離!