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趣科普|宇宙中有超过光速的速度存在吗？

光速被认为是宇宙中的极限速度 ， 任何物体都无法超越光速 。 但在现实生活当中 ， 宇宙中却存在着一些超光速的现象 ， 打破了我们科学家们原有的认知 。
众所周知 ， 速度是代表物体运动快慢的一个物理量 ， 从理论上来说 ， 速度应该是无限的 。
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但在爱因斯坦的相对论中有这样描述：“一个有质量的物体 ， 它的速度是有限的 ， 速度可以无限地接近光速 ， 但是却永远都无法达到光速” 。
为什么光速不可超越？
对于光速不可超越的这一说法来源于爱因斯坦的狭义相对论 ， 在狭义相对论中 ， 任意一个物体的速度只能无限接近光速 ， 无法超越 。
也可以理解为 ， 对于有静止质量的物体来说 ， 不管它的质量是多少 ， 都只能无限接近于光速 ， 但是不可能达到光速 。
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为什么会这样呢？其实这在爱因斯坦的质能方程E=MC2中就有很好的解释 ， E表示一个物体所拥有的能量 ， M代表物体的质量 ， C代表着光速 。 从这个方程式中我们可以看出 ， 能量与质量存在着一定的比例关系 ， 质量越大能量也就越大 。
反过来 ， 物体的能量越大它的质量也就越大 ， 其中也包括动能 。 换句话说 ， 如果一个物体要想达到光速 ， 随着速度越来越接近光速 ， 质量也将会变得巨大 。
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比如当一艘宇宙飞船以90%的光速飞行 ， 那它此时的质量是飞船相对静止时的两倍 ， 这也意味着引擎必须加倍输出才能使飞船加速前进 ， 因此飞船的速度越高 ， 其能量也就越高 ， 质量也会变得越大 ， 此时飞船内的一切也会变得越来越重 ， 这就是质增效应 。
再来看牛顿的速度叠加公式 ， 如果火车以4/5倍的光速运动 ， 而火车上有一个人在以3/5倍光速在车上走 ， 那么地面上看来：火车上人的速度应该是4/5+3/5 ， 即8/5倍光速 ， 大于光速 。
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但当火车以接近光速运动的时候 ， 在车上的人自己感觉一切正常 ， 不过从地面上视角来看 ， 发现车上的人移动速度非常慢 ， 所以车上的人在往前走 ， 而在地面看来 ， 根本不是3/5倍光速 ， 而是远远比这个速度小很多 。
在这个时候 ， 车上的一切物理变化 ， 化学变化等 ， 其实在地面上的人看来都是非常缓慢的 ， 因此地面上的人看火车上的人最终速度应该是等于4/5倍光速加一个远远小于8/5倍光速 ， 总速度还是小于光速！
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对于光速不可超越 ， 更精确一点来说 ， 是任何有能量和信息的传递速度不能够超过光速 。
超过光速的现象 。
一、宇宙膨胀速度
根据推测 ， 目前我们宇宙的年龄为138.2亿年 ， 而我们可观测宇宙的半径达到了460亿光年 ， 也就是说在过去的138.2亿年中 ， 宇宙至少膨胀了460亿光年 。
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这样计算的话 ， 在过去的138.2亿年中 ， 宇宙膨胀的平均速度至少为光速的3.32倍 。 也正是由于宇宙的超光速膨胀才使得现在宇宙的可观测直径达到了920亿光年 。
二、量子纠缠
所谓的“量子纠缠”指的是 ， 两个粒子在互相纠缠的状态之下 ， 不管这两个粒子相距的距离是有多么遥远 ， 其中的一个粒子做出什么动作的同时 ， 另一个粒子也会相应的没有延迟的做相同动作 。 因此 ， 距离对于这两个处于互相纠缠的粒子来说根本不是问题 ， 而它们之间的联系机制也远远的超越了光速 。


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