超越光速：黑洞喷流与宇宙膨胀

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昨天介绍了几种人类可以想到的超越光速的方法，但最后全都变成了妄想，人类自己办不到，看来只有求助自然界了。首先对光速发起挑战的，便是宇宙膨胀理论。1929年，埃德温·哈勃发现，距离越远的星系，正在以越快的速度远离地球，这一观测事实表明，宇宙在不断膨胀。同时哈勃证明，星系远离地球的速度，与它们的距离成正比，比如说距离地球20亿光年的星系远离地球的速度，就是距离地球10亿光年的星系远离地球速度的两倍。这就告诉我们这样一个事实，一定存在着某一个临界点，超过这一临界距离的星系，正在以超光速远离地球。表面看起来，这完全没有问题，但事实却是，星系本身并没有超光速行进，而是空间本身正在超光速膨胀，这一点并不违背相对论，因为相对论所禁止的，只是同一空间上的物质移动速度超过光速。当然了话又说回来了，空间本身在超光速膨胀，这也确实是一种超光速现象，所以我们不能否认超光速现象是存在的，只是针对某一物质或是信息或是光本身，其相对于所在空间的速度，是无法超越光速的。D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光
再看下一种超越光速的设想。在地球上，马力越大的车，往往也拥有更快的速度，所以要想获得更高的速度，我们就需要尽量地提高能量。那么宇宙中什么地方有着惊人的能量呢？黑洞喷流就是一个很好的选项。在距离地球25亿光年的室女座方向上，有一个类星体，编号为3C 273，这哥们会发射出超级强烈的射电波，不断地喷出电子等各种物质。观测发现，类星体3C 273喷流的速度，竟然高达光速的8倍以上，除了3C 273以外，天文学家在其他类星体上，也观察到了同样的超光速现象，果然是大力出奇迹。但很遗憾，这种超光速其实是一种假象。现在我们看这张草得不能再草的草图，喷流在10年的时间中，从A点前进到了B点，距离是8光年，所以喷流的实际速度，是光速的0.8倍。但这个喷流与地球之间，其实存在着一定角度，我们假设是30°，根据勾股定理可知，喷流最前端的B点，在10年的时间中，大约向地球靠近了7光年，所以10年前喷流最前端A点所发出的光，以及现在喷流末端B点所发出的光，二者到达地球的时间，其实只相差3光年，这就导致我们看到的现象是，喷流在3年的时间内，行进了4光年，其速度要比光速快上1/3。所以这就是一种视觉假象，真实情况是，喷流的速度依然是光速的0.8倍。D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光
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黑洞喷流D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光
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3C 273D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光
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看来黑洞也指望不上了，也或许，我们没有必要把目光投向那么远的地方，地球上，其实真就存在着超光速运动的物质，你看这是一杯水，它多黄，就在这杯水中，从宇宙飞驰而来的中微子，偶尔会与水中的原子碰撞，从而释放出移动速度超过光速的电子等粒子。这不是一种假象，而是真实发生的事情，甚至此时此刻就正在发生。但我们也不能高兴太早，因为这些电子超过的光速，并不是真空中的光速，而是水中的光速。事实上，光在水中的运行速度，会下降到真空中的75%，所以即便可以超过这个光速，也还是无法逾越秒速30万公里的极限。D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光
我们知道，飞机超音速飞行时，由于声源的移动速度超过了音速，不同时间产生的声波会相互叠加，从而形成巨大的声响，这就是所谓的音爆。而电子在水中的“超光速”运动，也会产生类似的效应，它们会向行进方向的斜前方，发出了一种特殊的光，这被称作切连科夫辐射，名称源自该现象的发现者，俄罗斯物理学家帕维尔·切连科夫。当然了随着时间的流逝，电子的运动速度会变慢，当慢于光在水中的速度时，就无法继续释放出切连科夫辐射，而之前生成的辐射，则会以环形扩散，这种现象在核反应堆中非常常见。现在通过切连科夫辐射，科学家可以调查关于中微子的一些性质。目前主要承担这一工作的，就是日本的超级神冈探测器，这东西的建设，其实本来是用作暗中观察质子衰变，因为质子衰变会发射出一些极其微弱的辐射，所以就搞一个大水箱，给埋到几乎没有任何光亮的地下深处，但质子衰变实在太罕见，至今人类还没有发现任何质子衰变迹象。就这样，超级神冈探测器反而成为了研究中微子的理想场所。当然了，中微子很有个性，几乎不与其他任何物质发生任何相互作用，所以即便强如超级神冈探测器，每天也只能捕捉大约30个中微子的踪迹。D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光
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音爆D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光
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切连科夫辐射D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光
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切连科夫D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光
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超级神冈探测器D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光
好了跑题了，下面应该要说快子了，但我现在转念一想，我为什么不能再水一期呢？请看下集。D6n微信群|微信群大全|微信群二维码|微信分享-珍图时光