光速每秒多少公里 光的速度一秒多少公里

相信大家都知道愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，或許你不是很了解，但起碼聽(tīng)說(shuō)過(guò)。相對(duì)論又分為狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論，其中狹義相對(duì)論中有一個(gè)重要核心就是“光速限制”，簡(jiǎn)單說(shuō)就是“光速是宇宙速度極限”。

光速的這種特性也意味著因果關(guān)系的存在，我們的現(xiàn)實(shí)世界存在因果性，說(shuō)白了結(jié)果一定是在原因之后發(fā)生，這也是大自然的一個(gè)基本法則。

這個(gè)很容易理解，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，你打自己一記耳光，然后才會(huì)感覺(jué)到疼。不可能出現(xiàn)下面這種情況：你先感覺(jué)到臉疼，然后自己打自己一耳光。

不過(guò)相對(duì)論中的“光速限制”并不是絕對(duì)的，說(shuō)具體點(diǎn)：大自然中任何具有靜質(zhì)量的物體，或者任何攜帶信息能量的物體都不可能超光速。

速度極限光速大約每秒30萬(wàn)公里（準(zhǔn)確值299,792,458米/秒），宇宙萬(wàn)事萬(wàn)物，不管是我們每天看到的宏觀物體，還是非常微小的微觀粒子，比如說(shuō)電子，質(zhì)子，中子等都不能以光速飛行，只能無(wú)限接近光速。

為何不能達(dá)到光速？

狹義相對(duì)論表明，物體速度越大質(zhì)量就越大（更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)法是動(dòng)能更大），如果物體無(wú)限接近光速，動(dòng)能就變得無(wú)限大。而能量與質(zhì)量其實(shí)是等效的，能量和質(zhì)量只是物體表現(xiàn)出來(lái)的兩面性而已。

如果想要一個(gè)物體達(dá)到光速，意味著需要無(wú)限多的能量，整個(gè)宇宙的能量都不夠，這顯然是不可能的。

人類(lèi)目前創(chuàng)造的最快速度已經(jīng)非常非常接近光速了，在大型粒子對(duì)撞機(jī)中可以把微觀粒子的速度加速到299,792,455米/秒，達(dá)到了光速的99.999999%！與光速只差了一點(diǎn)點(diǎn)。

但不要小瞧這一點(diǎn)點(diǎn)，不要認(rèn)為“我們加把勁”就能達(dá)到甚至超越光速了，這“一點(diǎn)點(diǎn)”就是永遠(yuǎn)不能逾越的鴻溝。不要說(shuō)渺小的人類(lèi)了，就是最恐怖的黑洞，也無(wú)法把物體的速度加速到光速。

但狹義相對(duì)論中的“光速限值”只是限值有靜質(zhì)量的物體，這意味著如果沒(méi)有靜質(zhì)量，可以達(dá)到光速，準(zhǔn)確地說(shuō)“沒(méi)有靜質(zhì)量的物體必須以光速飛行”。

比如說(shuō)引力子（目前還是假設(shè)概念），膠子，光子等天生就以光速飛行，沒(méi)有任何加速過(guò)程。

愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論體現(xiàn)了光速限值，其實(shí)自然界本身必須有光速限值，因?yàn)樽匀唤缰杏形覀兪煜さ囊蚬桑绻粋€(gè)物體超光速飛行，因果律將被打破，整個(gè)宇宙就徹底陷入混亂，甚至?xí)直离x析。

舉個(gè)例子，如果可以超光速，你用獵槍射殺獵物，子彈的速度超光速，你會(huì)看到獵物先倒下，然后你才會(huì)扣動(dòng)扳機(jī)，因果律完全被打破了，現(xiàn)實(shí)世界徹底亂套，讓人捉摸不定。

再到這個(gè)世界的現(xiàn)實(shí)本質(zhì)，這個(gè)世界是由物質(zhì)組成的，而物質(zhì)是靠基本的作用力電磁力，強(qiáng)力，引力組合在一起的，而這三種基本作用力又是靠光子，膠子，引力子傳遞作用力的。如果物體的速度超越光速，意味著以上三種力根本追不上物體本身，怎么可能把物質(zhì)粘合在一起呢？

沒(méi)有物質(zhì)，又哪來(lái)的宇宙呢？

不過(guò)話說(shuō)回來(lái)，“光速限值”并不是絕對(duì)的，是有前提的，這個(gè)前提就是“任何具有靜質(zhì)量，攜帶信息和能量的物質(zhì)都無(wú)法超越光速”，這意味著大自然并沒(méi)有徹底關(guān)閉“超光速”的大門(mén)，還給我們“開(kāi)了一扇窗”去盡情地超光速。以下就是幾種超光速現(xiàn)象，而且是遠(yuǎn)超光速。

在某種介質(zhì)中超光速

光速每秒299,792,458米/秒是真空中的速度，其實(shí)現(xiàn)實(shí)中光速是達(dá)不到這個(gè)速度的，因?yàn)榇笞匀恢谐錆M了各種介質(zhì)，而光在介質(zhì)中的傳播速度總是小于光速，傳播速度為c/n，其中c是光速，n是介質(zhì)折射率，n總會(huì)大于1。事實(shí)上多數(shù)時(shí)候，介質(zhì)中的光速遠(yuǎn)小于真空中的光速。比如說(shuō)光在水中的速度只有0.75c。

利用光的這種特性，我們就可以在某種介質(zhì)中“超越光速”（當(dāng)時(shí)不是真空中的光速，而是介質(zhì)中的光速），達(dá)到“光障”效果?？茖W(xué)家也確實(shí)做到了。

一個(gè)物體可以在比介質(zhì)中的光更快的速度穿越介質(zhì)，產(chǎn)生光光激波（光障），這種光波被稱(chēng)為“切倫科夫輻射”（怪異的藍(lán)光）。物體必須在密度比較大的介質(zhì)中快速移動(dòng)，光障效果才可以被我們的肉眼看到。比如說(shuō)，核反應(yīng)堆以非常高的速度噴出電子，高速電子穿越冷卻水的速度就比水中的光速還要快，就會(huì)產(chǎn)生錐形激波。

宇宙大爆炸時(shí)的暴漲速度

長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家認(rèn)為宇宙起源于一次大爆炸，一個(gè)體積無(wú)限小質(zhì)量密度無(wú)限大的奇點(diǎn)是一切的開(kāi)端，一切都是從零開(kāi)始的。不過(guò)暴漲理論出現(xiàn)之后，大爆炸理論似乎有點(diǎn)過(guò)時(shí)了。

該理論認(rèn)為，時(shí)間并不是從奇點(diǎn)的突然膨脹開(kāi)始的，而是從10^-41秒開(kāi)始的，這個(gè)時(shí)候宇宙已經(jīng)存在，大小大約為一個(gè)天文單位（1.5億公里）。

當(dāng)時(shí)的宇宙不存在任何物質(zhì)，只有真空能，真空能促使宇宙以指數(shù)級(jí)膨脹，然后暴漲在10^-36秒瞬間結(jié)束，非常短暫。

此后真空能衰變成為物質(zhì)，包括我們?nèi)缃袼幕玖Ｗ雍头戳Ｗ?。然后開(kāi)始迅速膨脹。

膨脹的速度有多快？一秒之內(nèi)就膨脹到了一光年大小了，一年之后大約就有現(xiàn)在銀河系的大小了，想象一下這個(gè)速度，光速在此速度面前不值得一提！即便是138億年后的今天，宇宙膨脹的速度仍舊遠(yuǎn)超光速，不但如此，宇宙膨脹速度一直在加速，宇宙空間每增加1百萬(wàn)光年的距離，膨脹速度就會(huì)增加20公里每秒，這就像我們吹氣球一樣，氣球上兩個(gè)點(diǎn)的距離會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn)，而且相互遠(yuǎn)離的速度會(huì)越來(lái)越快。

空間膨脹速度遠(yuǎn)超光速并不違反相對(duì)論，空間中的物體只是跟著空間在運(yùn)動(dòng)，彼此之間并沒(méi)有傳遞信息。

詭異的量子糾纏

相信很多人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)“量子糾纏現(xiàn)象”，它如此詭異，以至于被愛(ài)因斯坦稱(chēng)為“鬼魅般的超距作用”，也讓愛(ài)因斯坦十分頭疼，因?yàn)榱孔蛹m纏現(xiàn)象徹底顛覆了經(jīng)典物理，他認(rèn)為我們的世界具有局域性（也就是不能超光速），而量子糾纏現(xiàn)象則屬于非局域性。

比如說(shuō)，在量子世界里，發(fā)生耦合的兩個(gè)微觀粒子，不管它們相距多遠(yuǎn)，哪怕在宇宙的兩端，只要我們測(cè)量其中一個(gè)微觀粒子的狀態(tài)，如果說(shuō)粒子的自旋向下，那么另一個(gè)粒子的自旋必定向上，看起來(lái)好像它們存在“心靈感應(yīng)”一樣，彼此之間能根據(jù)對(duì)方的狀態(tài)瞬間做出決定。

雖然量子糾纏現(xiàn)象非常詭異，但科學(xué)家確實(shí)驗(yàn)證了這種現(xiàn)象的真實(shí)存在性。結(jié)果就是愛(ài)因斯坦錯(cuò)了，但并不是說(shuō)他的相對(duì)論錯(cuò)了。

量子糾纏與相對(duì)論中的“光速限值”并不矛盾，量子糾纏中的兩個(gè)粒子并不能傳遞任何信息。因?yàn)楫?dāng)我們測(cè)量其中一個(gè)微觀粒子的狀態(tài)時(shí)，粒子表現(xiàn)出來(lái)的狀態(tài)其實(shí)都是隨機(jī)的，而且每一次測(cè)量都意味著量子糾纏的坍縮，也就是說(shuō)一旦我們實(shí)施了測(cè)量之后，糾纏態(tài)馬上就會(huì)消失，粒子之間不再發(fā)生糾纏。

所以說(shuō)，“光速不可超越”這種說(shuō)法其實(shí)是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，因?yàn)檫@種說(shuō)法并不是絕對(duì)的，是有前提條件的。應(yīng)該說(shuō)是任何信息的傳遞速度都無(wú)法超越光速（真空中的光速）。

這種非絕對(duì)性也算是大自然留給我們的“漏洞”，我們可以利用這個(gè)“漏洞”進(jìn)行“超光速”旅行，比如說(shuō)蟲(chóng)洞和“曲速引擎”的概念，就是利用空間的彈性，折疊，甚至撕裂來(lái)瞬間跨越浩瀚星際距離。