宇宙中有比光速更快的吗?事实被澄清,这不过是种错觉

有比光速更快的速度吗?来自遥远爆炸星系的伽马射线爆发(如图中所示)发射的光比我们所看到的可见光更强大,但这并不意味着它们的速度更快。2018年,天文学家在研究哈勃太空望远镜图像中的两颗碰撞中子星时注意到了一个奇怪的现象:一股明亮的高能粒子流,以4~7倍于光速的速度从合并处喷向地球方…

有比光速更快的速度吗?

来自遥远爆炸星系的伽马射线爆发(如图中所示)发射的光比我们所看到的可见光更强大,但这并不意味着它们的速度更快。

2018年,天文学家在研究哈勃太空望远镜图像中的两颗碰撞中子星时注意到了一个奇怪的现象:一股明亮的高能粒子流,以 4~7 倍于光速的速度从合并处喷向地球方向。

这似乎有些不对劲。宇宙中真有比光速更快的速度?

近期发表在《自然》杂志上的一项研究给出了解释:使粒子在宇宙中的传播速度看起来比光快的现象只是一种错觉它被称为“视超光速运动”,即朝你移动的物体看起来比它的实际速度快得多。

为了获得高能粒子流的真实速度,美国马里兰太空望远镜科学研究所的天文学家杰伊·安德森与一众合作者对比了哈勃望远镜和其他射电望远镜的观测结果。最终,他们经过重新计算得出,这些直冲地球的高能粒子流的速度大约是真空光速的99.95%。这非常接近光速,但并不比光速快。

事实上,据人类目前所知,地球上或地球外没有任何物质的运动速度能够超过真空中的光速。光以 10.8 亿千米/小时的速度移动(真空中的光速等于299792458米/秒),是宇宙中的极限速度。这一点已经被一次又一次地证明了——爱因斯坦的狭义相对论经受住了诸多考验。

但狭义相对论并没有限制物质以视超光速运动,宇宙射线和太阳耀斑产生的粒子就是一些例子。当物质或物体向你移动时,它的光和图像需要到达你的距离就会减少。这就会让人产生一种错觉,认为物体的接近速度比实际速度要快。当物质以超过 10 亿千米/小时的速度朝地球方向移动时,这种错觉就更加明显了。

视超光速运动不仅欺骗了我们的眼睛,就连射电望远镜也无法分辨,这意味着天文学家必须根据图像中收集的参照物等数据来计算物质的实际速度。


PS:真空中的光速是自然界物体运动的最大速度。绝大多数科学家们坚信,没有任何物质或信息能够突破光速但也有一些科学家表示,在物理学领域肯定还有未被人类发现的广阔空间。例如,在“量子纠缠”现象中,信息的传播速度是否比光速快?未来实现超光速的方法也可能是跳跃到多维空间中,虫洞穿越、暗物质和暗能量或许会带来新曙光。

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