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比光速还快的速度有哪些?

2020-01-04  心容乾坤

爱因斯坦的理论并没有限制超光速,只是给出了物质(或者能量)、信息的传递速度不能超过真空中的光速。超光速现象时有发生,但都没有违背爱因斯坦的相对论,从未发现过有物质、信息传递的速度超过了光速。

一个比较被人熟知的超光速是可观测的宇宙半径达460亿光年,而宇宙的年龄却是138亿年。现在的暴胀理论认为,宇宙在大爆炸之后经历了一个暴胀阶段,这个阶段中空间急剧的膨胀,导致了两个物体相互远离的速度超过了光速。空间自身膨胀的时候意味着从这个物体发射出的光子需要经过更长的时间才能到达另一个物体,信息的传递速度并没有超过光速,也就是说空间自身的膨胀不会改写相对论。

除此之外,常见的还有相速度超过光速。波的相速度和群速度是两个概念,相速度超光速并不是能量或者物质能够超光速传播。一个经常用来形象描述相速和群速的例子就是电钻,电钻钻墙的时候,钻头向墙里深入的速度可以比作群速度,电钻高速旋转时上面的螺纹看起来速度很大,那个速度可以类比相速度。真正向前传递能量和信息的是群速度。

除此之外常见的还有量子纠缠的速度也是远远超过光速,甚至似乎上不封顶。两个纠缠的粒子分发到两地,测量这个粒子的状态,另一个粒子也会瞬间坍缩,现代物理实验中目前测量到的纠缠速度的下限能够超过一万倍的光速。当然,这并不代表信息或能量能够以这个速度传递。

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