一个奇妙的发现,量子自旋能颠覆光速不变原理吗?

前沿科学吖 2024-03-21 03:11:54

物理学家霍金说,光速是宇宙中最慢的速度,而非最快的速度,那么能颠覆这个光速不变原理吗?

从人类观测宇宙的历史来看,光速确实是宇宙中最快的速度,但是这是由于宇宙膨胀而产生的。当我们看到黑洞周围有明显的光线在逃离时,这并不是由于光线被黑洞吸入造成的,而是由于宇宙在膨胀。当我们观察到在星系周围有大量的光通过时,这并不是由于星系在膨胀,而是由于星系正在远离我们。这就好比一台车要从高速公路上开到快速路上一样,是因为车在高速路上行驶时速度更快。而当我们看到星系周围有大量光通过时,这就好比在高速公路上开车时速度更快。

当我们看到星系周围有大量的光通过时,我们还会继续观察吗?当我们看到一个人站在空旷的地方向你走来时,你是继续观察这个人还是继续向前走?这些问题都表明宇宙在膨胀。宇宙膨胀产生了引力。从目前的观测来看,宇宙正处在膨胀之中。当一个星系向另一个星系靠近时(假设这个星系在离我们较近),会使得两个星系之间产生引力相互作用。这种引力相互作用会使得两个星系之间的距离变得更近。这就好比一个人坐在离你很远的地方,然后你走过去把他拉回来一样。

为什么宇宙会膨胀?如果宇宙中有足够多的光通过会产生什么样的影响?宇宙膨胀理论认为:大爆炸后形成了一个密度无限大、温度无限高、体积无限小的奇点。随着时间推移,奇点逐渐向外扩展。当奇点扩展到一定程度时,它就会挤压周围的物质和空间。同时奇点向外膨胀、密度增大、体积变小,然而事实并非如此。如果宇宙中存在足够多的光通过(假设这些光是以光速移动),那么这些光将会不断地将它们周围的物质和空间挤压到一起。在这种情况下,随着物质和空间越来越拥挤,它们之间产生的引力将会使它们之间发生碰撞、摩擦或者吸引。当这些物质和空间被挤压到一起时,就会形成一个黑洞或其他天体。

也就是说在大爆炸后形成的奇点中出现了引力相互作用。由于引力相互作用产生了黑洞或其他天体(请注意:这里说的是可能)我们将这个宇宙膨胀理论与爱因斯坦提出的引力理论相比较后就会发现:引力作用是导致宇宙膨胀理论成立的唯一原因。在爱因斯坦提出相对论之前,物理学家一直认为时空是不随时间改变或不随空间改变而变化。爱因斯坦在1915年提出了狭义相对论,他认为空间和时间具有不同性质:空间是物质存在的形式,时间是物质运动规律。

爱因斯坦认为物体速度越快时间流逝就越慢:如果一个物体以光速移动,它所经历的时间就会越来越短;如果一个物体以接近光速运动,它所经历的时间就会越来越长。相对论指出:在任何两个参照系中物体速度不能超过光速;在任何两个参照系中物体相对于另一个参照系运动得越快越好。对于这一点爱因斯坦并没有提出任何证据证明它是正确的;根据爱因斯坦方程可以得出结论:如果一个物体速度超过光速时它就会永远也无法达到目的地。

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