作者:zxn123 | 发布于:2023年07月21日 | 浏览:295 次
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光速,是公认的宇宙最快速度,速度约为3亿米每秒。光速虽然是一个速度,但爱因斯坦利用相对论,给光速添加了很多奇妙的标签。
首先就是光速和时间的关系,随着物体的速度接近光速,该物体经历的相对时间会减慢,如果到达光速,那么相对时间就会完全停止。
速度可以影响时间,但事情并不是这么简单,爱因斯坦的质能公式,让能量和质量可以相互转变,速度也是一种能量,随着速度的提升,物体的质量也会增加,到达光速时,物体的质量会变为无穷大,也就意味着——光速不可超越。
如果光速变慢,成为1米每秒,或者光速变快,成为30万亿公里每秒,世界会发生什么变化呢?
光速变慢,成为1米每秒:
光速变慢,对于我们的世界来说,是一个巨大的灾难,如果光速变成1米每秒,那也就意味着相对论的效应可以产生非常明显的效果。
我们稍微移动一下,就会感觉到自己的时间变慢,而且质量瞬间提升到无法承受的地步,毕竟人类正常走路,也可以到达1米每秒。
由于走路的过程中,我们需要抬脚,让自己的足部先获得速度,这个过程就会让足部质量瞬间提升,但是我们用尽全力,也无法到达1米每秒,质量的增加会永远将速度限制在1米每秒之内。
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除了相对论效应,光速如果减速到1米每秒,光的波粒二象性也会产生明显的效果。
光和声音一样,都具有波的特性,一辆鸣笛的汽车经过我们时,可以听到声波的起伏,这是因为声音的传播速度较慢,车辆的行驶速度较快,足以对声波产生影响,也就是常见的多普勒效应。
光虽然具有波的特性,但是光速非常快,人类任何工具的速度,都无法对光的波长产生影响,因此在地球上,光并没有明显的多普勒效应。
但是在宇宙中,天体的移动速度和宇宙的膨胀速度非常快,这让光也可以产生多普勒效应。
宇宙中远离速度越快的星系,看起来就会偏向红光,也就是红移定律。通过红移定律,科学家发现宇宙中的所有星系,都在远离我们,也因此得到了宇宙正在膨胀的结论。
如果光速只有1米每秒,也就意味着红移、蓝移现象可以轻松发生,靠近我们的物体,看起来就是蓝紫色,远离我们的物体,看起来就是红色。
光速减慢对于生活的影响非常明显。
由于物体的光会持续反射,但是光速只有1米每秒,因此我们对于光学信号的接收,也会出现较大的延迟。
如果不考虑相对论的光速不可超越,一个速度5米每秒的自行车路过我们,我们的视觉就会停留在自行车5秒之前的位置,由于光学信号的不断接收,这辆自行车在我们的视觉投影中,就会被无限拉长,成为一个非常长的自行车。
这个过程类似相机的延时摄影,我们看到的所有物体,都会成为被拉长的光学信号。
光速变快,成为30万亿公里每秒:
光速变慢,对于日常生活来说,就是一个灾难,那么光速如果变快,会发生什么呢?
光速变为30万亿公里每秒,首先就是光学信号的传递速度更快,对于生活在地球尺寸的生命来说,这种差距几乎无法识别,毕竟现在的光速就足够快,生活中看到的光学信号,都接近“瞬间到达”。
光速的增加,主要影响的是宇宙观测,光学信号会更快到达地球,由于光速的加快,红移现象和蓝移现象也会更加不明显。但是光速的加快,也会让宇宙深处天体的光,更快的到达地球,我们也可以看到更多的星系和天体。
宇宙中的恒星以及其他发光天体的数量非常多,光速的加快,会让这些光更快到达地球,理论上来说,如果宇宙中的所有发光天体的光,都传播到地球,那么地球将成为一个没有夜晚的星球。
但是目前为止,该现象还没有出现,如果光速增加,这个过程将会更加迅速,我们在地球上,就可以看到更多的星星,夜空也会更加明亮。
总结:
光速变慢,对于人类来说,只是限制的增加,无论是移动速度还是信号的传递,都会受到影响,虽然生命的相对时间会减慢,但是生活也会非常不方便。
光速变快,对于日常生活基本没有影响,但是对于天文观测来说是一件好事,可以看到更深处的宇宙,航天探测器的速度上限也会得到提升~
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