宇宙射線速度超過空氣中光速,真空光速才是最快
直到後來隨著科技的發展,以及一大批天才科學家的湧現,人們最後才認識到光速是有限的,再後來物理學家們通過實驗終於測出了光速的大約數值——30萬千米/秒。
為什麼人們一直對光速耿耿於懷呢?原因其實很簡單,光速蘊藏著宇宙的秘密,在1905年,著名物理學家阿爾伯特·愛因斯坦提出了狹義相對論,至此人類對於光速才有了根本的認識。在狹義相對論中,愛因斯坦認為,我們生活得空間和經歷的時間兩者之間是相對的,而光速是連接這兩者的最基本的常數。
而現在我們都知道光速恆定,世界上沒用什麼速度能夠超過光速,如果它超過了光速,那麼就能回到過去。雖然不能說這個說法是錯誤的,但它卻絕對不準確,真正正確標準的描述應該是這樣:任何攜帶有信息和能量的物質都不能超越真空中的光速。注意描述中最重要的四個前提:帶有能量和信息、物質、真空中的光速。真空中的光速為299,792,458米/秒,這個速度才是相對論中的那個常數c,事實上,在空氣等其他介質中的光速要慢一些,而宇宙中有很多其它粒子的運動速度都超過了空氣中的光速。
光在通過介質時,運動速度會減慢很多,最常見的,當光在穿過玻璃的時候,它的速度會降低到真空光速的三分之二,在空氣中光速同樣會降低,不過沒有在玻璃中那麼明顯而已。
現在重頭戲來了,其實有很多物質的運動速度都超過了空氣中的光速,最常見的是來自外太空的宇宙射線,當它們在穿過地球的大氣層時,它們的速度比是比空氣中的光速稍微快一些的,這種現象導致了切倫科夫輻射,這也是為什麼,在太空中看地球時,地球的最外層會有一層薄薄的淡藍色光弧的原因。
目前我們能夠接受到來自138億年之前的光,這些光線來自遙遠的宇宙深空,在經過了138億年的長途跋涉之後,才終於把信息帶到了我們面前,而事實上,因為宇宙空間的膨脹和哈勃效應,這些光正在出發的地方是465億光年之外,也就是說,我們目前已知的宇宙是一個直徑930億光年的圓球,而在這30億光年之外還有多大,我們不得而知。
在真空中,一束光從地球到月球要用1.255秒,而從太陽發出的光達到地球則要8.3分鐘,也就是說,你在泰山上看日出時,看到的那個蓬勃而出的朝陽其實是8分鐘之前的。
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