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  • 1 # 手機使用者3503570243

    "光速限制"這種提法容易被誤解,必須分成"光速不變"和"動能質量"兩部分來理解。

    實際上,愛因斯坦有兩個發現: 1. 時空本身的性質和常識不一樣。也就是說,表述物體自由運動的牛頓慣性定律的時空座標變換規則需要改變,結果就是:在一個接近光速的火車裡,扔一個接近光速的球,合成速度也不會超過光速。 2. 慣性質量的概念和常識不一樣,慣性質量還和動能有關。 也就是說,表述物體相互作用的牛頓第二定律需要修正,由於這個相對論修正,相互作用力不能使物體速度無限增加。

    具體來說,物體運動速度分為慣性運動和加速運動兩種情形:

    在沒有任何相互作用的情形下,其速度就是物體本來的速度,並且永遠保持下去。物體本來速度可以是光速,也可以是小於光速,也可以是大於光速(不過超光速粒子既然任何沒有相互作用,也就不可能被探測到)。

    在有相互作用的情景下,由於質量包含了動能,速度越快慣性越大,加速就越困難,所以透過相互作用力不可能把物體加速到光速,這就是所謂“光速限制”。可以看出,“光速限制”是運動第二定律相互作用的限制,是加速度的限制。

    量子糾纏是量子系統整體性質,不是相互作用力,所以不受相互作用力的第二定律的加速機制制約。

    宇宙膨脹是空間本身拉伸(物體本身沒有運動),也不屬於物體之間相互作用,所以可以拉伸空間實現超光速的現象。

  • 2 # Zhouzfu

    因為你沒有理解這三種現象的實質,其實都不與光速極限矛盾。1.糾纏狀態的兩個粒子其實是一個東西,不需要傳遞資訊;2.類星體很小;3.宇宙膨脹是空間本身的膨脹,與光速極限無關,宇宙大爆炸後的暴漲階段也是如此。類似科幻小說中的曲率飛行,雖然看上去超光速,實際上不違背光速極限。

  • 3 # 玻璃魚V

    要回答這個問題,題主首先要理解光速的定義,以及光速限制的背景和條件,就能明白為何光速限制對量子糾纏、類星體和宇宙膨脹速度無效了。

    光速限制的條件

    光速是指光波或電磁波在真空或介質中的傳播速度。真空中的光速是目前所發現的自然界物體運動的最大速度。物體的質量將隨著速度的增大而增大,當物體的速度接近光速時,它的質量將趨於無窮大,所以有質量的物體達到光速是不可能的。只有靜止質量為零的光子,才始終以光速運動著。

    請仔細體會光速的描述,裡面提到光速之所以不可超越,是因為有質量的物體的運動速度無法達到光速。這裡面有兩個必要條件,即“具有靜態質量”和“運動速度”。而題主提到的量子糾纏、類星體和宇宙膨脹速度,都不屬於“具有靜態質量”的物體的“運動速度”。

    量子糾纏

    量子糾纏是指在量子力學裡,當幾個粒子在彼此相互作用後,由於各個粒子所擁有的特性已綜合成為整體性質,無法單獨描述各個粒子的性質,只能描述整體系統的性質,則稱這現象為量子纏結或量子糾纏。

    量子糾纏描述的是一個系統物理性質的不可分性,其中整體系統裡子系統的狀態改變,不屬於“具有靜態質量”的物體的“運動”,所以可以不受光速限制。

    類星體和宇宙膨脹

    類星體和宇宙膨脹,屬於空間的改變,也不屬於“具有靜態質量”物體的“運動”,所以也不受光速限制。

    綜上所述,量子糾纏、類星體和宇宙膨脹,與光速限制並不衝突。

  • 4 # 懶爸爸育兒日記

    首先量子糾纏,那個說的量子糾纏超光速了?三體嗎?那是科幻小說。以當前科學實驗的證據都表明,還沒有發現資訊傳遞速度超越光速的現象。這也包括量子糾纏現象。

    其次,類星體觀測確實有案例發現有可能是超光速的分離現象。但注意這觀察的距離有多遠,大家都知道大質量將扭曲光線,所以無法證實經過這麼遠的距離,經過各種扭曲的光線傳遞的資訊是正確的?這個目前是否真的超光速還在爭議中。

    再次、宇宙膨脹導致星系以超越光速分離是目前主流科學所認可的,但這與相對論並不矛盾。首先,在這個宇宙的任何位置的任何觀察者而言,都觀測不到超越光速離去的星系。具體的有專門的文章對這個問題進行闡述,這裡就不做學術的深入了。

    最後,要說相對論有可能出問題的反而不是在大尺度上,量子領域反而有可能有新的顛覆性的理論出現。舉個例子,目前有時間不是單向流動的證據,確實是有實驗結果支撐的。如果連時間都不是單向流動的了,光速還有意義嗎?

  • 5 # 伴你去看海850

    我覺得是我們宇宙要求的對稱機制使然,量子糾纏是對稱要求所必須的,但什麼機制沒人能確定。類星體超光速?不認為這個現象已被證實。宇宙膨脹或超或不超光速都不違背相對論,因為裡面的訊號沒超就不違背,所以可以不把它與光速相提並論。

  • 6 # 小宇堂

    其實所謂光速限制的提法是不正確的。狹義相對論當中的光速不變性,可能才是比較準確的提法。

    光速不變性,其本質並非描述光的速度,而是描述了靜態的平直的閔可夫斯基時空的一種本質特性。而我們所處的時空,實際上不是閔可夫斯基時空。光速不變性是基於閔可夫斯基時空的愛因斯坦狹義相對論的基礎。而後來愛因斯坦在廣義相對論場方程中才提出了宇宙學常數這麼一個修正。但當時愛因斯坦並不理解宇宙常數的真正含義,甚至在哈勃發現了宇宙膨脹現象的時候,對自己宇宙常數的這一個“謬誤”進行了檢討——而事實上,愛因斯坦並沒有錯。後來的研究表明,愛因斯坦的宇宙學常數正是我們的時空有別於閔科夫斯基時空的關鍵。

    此外,光的速度和光速是不一樣的概念。光速並非光的速度。只是科學家們用這個詞來代稱時空的這麼一種屬性。因為光是反映這個速度的最佳介質。

    量子糾纏中的“鬼魅的超距作用”是否存在超光速的情況?

    雖然愛因斯坦也不喜歡這個東西,因為似乎一對糾纏量子,在遙遠的距離因為觀測而造成了他們狀態的同時改變。這似乎覆了愛因斯坦在相對論中對同時性,以及光速不變性的描述。但實質上,從邏輯上來說,這個情況可能並沒有違反愛因斯坦的相對論的基礎。因為在糾纏量子兩端都只能從獲取一個隨機態,這和兩個不糾纏的量子,在遙遠的地方分別被測量的資訊學本質沒有不同。只要糾纏量子兩端,沒有透過傳統的渠道溝通訊息,那麼他們是無法確認對方所獲取的量子態狀況的。也就是說,如果沒有人預先通知,誰知道那個是跟誰糾纏的量子?所以量子糾纏中的鬼魅的超距作用,實在並不存在違反物理上光速不變性的情況。

    其一,糾纏量子彼此相對運動的速度不可能超光速。

    其二,糾纏量子兩端實質上無法傳遞資訊(這在量子資訊學當中被稱為“無通訊原理”),因此資訊傳遞的速度不可能超光速。

    宇宙膨脹速度是否存在超光速的情況?

    宇宙膨脹帶來的物體間距離的變化,確實有可能超過光速。因為時空的膨脹並非是物體因自身能量運動形成,而是因為時空中無處不在的暗能量的推動。也就是說按能量推動的並非是物體本身而是時空這“一大塊布料”,各向同性的一起膨脹。因此這樣已經超越了探討物體相對運動的範疇。

    這樣的現象已經不能在狹義相對論的基礎上進行探討了。因此光速不變性已經不適用於探討在宇宙膨脹前提下的整體距離變化情況(我們甚至不能用運動這個詞來描述)。

    關於題主提到的類星體與超光速的關係

    類星體不過是在宇宙形成早期形成的球狀星系,由於是形成於宇宙早期,距離我們十分遙遠,因此有可能因為時空的膨脹而超光速離我們而去,因為距離越遠,膨脹的速率就越大(哈勃法則)。如果題主是指類星體遠離我們的速度,有可能超光速的話。那麼這個問題和上一點宇宙膨脹形成的所謂超光速情況,是同一個問題。

  • 7 # 137號

    量子糾纏不傳遞資訊,自然可以超光速,光速限制只針對傳遞資訊或物質。

    宇宙膨脹速度沒有超光速,最初人們認為宇宙超光速好像是因為當時人們算出宇宙直徑(或許是半徑,不過我記不清楚了)大概900+億光年,不過當時少考慮了一些引數,好像現在證明沒有超光速。

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