暗中转达的速率居然比光还快?暗中是什么?在真空转达速率是几多
暗中转达的速率比光还快么?暗中转达的速率毕竟是几多?
你们有想过这个成绩么?
想象一下,在一个有灯的房间内,忽然关掉灯,暗中多久会显现?你用一块布遮住灯胆,让墙上显现暗影。大概你在地球发射一束巨光打到月球,也遮挡显现暗影。
你约莫会以为,假如你把布或遮挡物快速地往返挪动,那么暗影信号就会以比光更快的速率,在墙上挪动或在月球上挪动?
真的是如此吗?
接下去,我们就深化探究下这个成绩,看看暗中毕竟有没有速率,以及它的速率是几多。
这个成绩初听起来很奇异,由于我们通常以为暗中只是光的缺乏,并没有本人的速率。
但但是,暗中的界说并没有那么简便,其眼前的知识约莫远超你的认知。
起首,我们要明白一点,光的速率是一个恒定的物理常数,约为每秒30万公里。这个速率是在物质和信息层面是无法跨越的。也就是说,在真空中,没有任何物质或能量可以比光跑得更快。这是由爱因斯坦提出的相对论所决定的。
这个实际报告我们,在不同的参考系中,时间和空间都市产生厘革,但光速安定。
那么,暗中呢?
假如我们仅仅把暗中界说为光的缺失,那么暗中就没有本人的速率,它只是随着光的散失而显现,大概随着光的显现而散失。好比,当我们关掉灯时,房间就变得暗中了。这个历程中,暗中并没有转达,只是光被阻断了。以是,在这种情况下,暗中的速率就即是光的速率。
但是,假如我们把暗中界说为一种相对的形态,好比在一束光中有一个暗影大概一个遮挡物,那么暗中就有了本人的速率。
这个速率取决于光源和遮挡物之间的相对活动。好比,假如我们用一块布遮住一局部灯胆,那么布上的暗影就会在墙上挪动。这个挪动的速率就是暗中转达的速率。固然,这个速率也不克不及凌驾光的速率,由于它实践上是由光在不同朝向上的转达形成的。
这里我们要注意一个紧张的实际,就是信息转达不成跨越光速。这个实际说的是,任何物质或能量都不克不及以比光更快的速率活动或转达信息。由于假如有任何东西可以跨越光速,那么它就会违反因果律,形成逻辑上的分歧。
那么,这个征象和暗中转达有什么干系呢?
但是很简便,就是暗中也不克不及跨越光速。由于暗中本身并不是一种物质或能量,它只是一种干系于光的形态。以是暗中转达实践上就是光转达大概光散失的历程。而光转达大概光散失都必需恪守相对论和光速安定准则。以是暗中转达也必需恪守相对论和光速安定准则。
用普通易懂的话来说,就是你无法用暗中来发送信息比用光更快。好比,你用一块布遮住灯胆,你约莫会以为,假如你把布快速地挪动往返,那么暗影信号就会以比光更快的速率在墙上挪动。
但但是不然,由于暗影信号的挪动速率并不是由布的挪动速率决定的,而是由光的转达速率决定的。
当你挪动布时,你实践上是在改动光的朝向,而光的朝向的改动也必要一定的时间,这个时间就是光从布到墙的距离除以光速。以是,暗影信号的挪动速率永久不会凌驾光速,并且会随着布和墙之间的距离增长而减小 。
除了暗影信号之外,另有一些其他的例子可以分析暗中转达不克不及跨越光速。好比,在悠远的太空中,假如我们有一个灯胆放在飞船的前端,并且暂时地关掉再掀开。那么,在灯胆关掉之前发射的光就会向五湖四海分散,以每秒30万公里的速率在空间中转达。在灯胆关掉之后发射的光也会向五湖四海分散,以相反的速率在空间中转达。
但是,在两个分散的光球之间,就没有任何光存在,由于在灯胆关掉的那段时间里,没有任何光被产生。没有任何光存在就意味着暗中存在。
以是,在两个分散的光球之间,就有一层暗中存在。由于两个分散的光球都以每秒30万公里的速率向外扩张,那么这层暗中也必需以每秒30万公里的速率向外扩张。
另一个例子是太阳忽然散失了。
假如太阳忽然散失了,它就不会再向地球发射任何光源,地球就会变得暗中。
但是,太阳发射的光源抵达地球必要8分19秒的时间。也就是说,在太阳散失之前发射的最初一束光源必要8分19秒才干抵达我们眼中。而在最初一束光源之后显现的暗中也必要8分19秒才干抵达我们。我们在地球上不会立刻看到太阳从天空中散失,而是要等候8分19秒之后才干看到。
以是,我们可以得出一个结论,就是暗中转达的速率不成能比光快,并且通常会比光慢。
只需触及到光的存在大概散失,就必需恪守相对论和光速安定准则。
那么,你以为暗中毕竟是什么呢?
暗中对否有速率呢?
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