神秘粒子以“光速的7倍”向地球飞来?爱因斯坦的棺材板压不住了

【神秘粒子以“光速的7倍”向地球飞来?爱因斯坦的棺材板压不住了】

神秘粒子以“光速的7倍”向地球飞来?爱因斯坦的棺材板压不住了


匪夷所思的“超光速”现象 。

M87星系中心黑洞产生的喷流 。 在观测高能天体物理学事件产生的粒子流时 , 天文学家有时会发现它们在作“超光速运动” 。 NASA
光速是这个宇宙中最牢不可破的铁律 。 相对论认为 , 宇宙中的任何物体运动速度都不可能超过真空中的光速 。 但是人们偶尔也会在宇宙中发现匪夷所思的“超光速”现象 。
最近一些天文学家就发现 , 一对距离地球1.4亿光年的中子星 , 在合并过程中竟然产生了以超光速飞行的高能粒子流!
这对中子星之所以受关注是因为它们合并触发的引力波于2017年8月17日扫过了地球(即编号为GW170817的引力波事件) 。 那是人类第一次探测到中子星而非黑洞合并产生的引力波 。
在全方位的跟踪观测中 , 天文学家发现这对中子星合并后产生了高能粒子流 , 且这些粒子的飞行速度看上去竟然是光速的7倍 。
直觉告诉我们这不可能 。 直觉是对的 。 尽管也有少数人认为超光速运动确实存在 , 但是大部分科学家相信它实际上是一种错觉 , 是一种名叫“光学超发光运动(optical superluminal motion)”的幻像 , 且其原理相当简洁 。
“光学超发光运动”现象在宇宙中偶有发生 , 多出现在那些能够产生近光速喷流的天体身上或天体事件中 。
引发错觉的原因 , 与粒子的飞行速度和飞行方向有关 。 这些粒子的飞行速度极快 。 以GW170817为例 , 其产生的粒子飞行速度达到了光速的99.97% 。 这么快的速度导致了一个后果 , 即当它们其中一部分面向我们飞来时 , 因为和地球的距离在持续缩短 , 我们看到的每一次闪光到达地球所需的时间也会持续缩短 。
如此一来 , 如果我们在观测这些粒子 , 测算它们的运动速度时 , 误以为所有这些粒子和地球之间的距离不变 , 便会低估闪光发生的时间间隔 , 高估其飞行速度 , 产生错觉以为它们正在以数倍于光速的速度运动 。

    推荐阅读