这位科学家认为 , 多出来的这22分钟就是光子从地球到木星上所用的时间 , 通过这个方式 , 这位科学家计算出光速大约是每秒21万千米 , 虽然说这个数值和现在人类计算出来的光速差距很大 , 但是能够在那个年代将光速计算出来 , 已经非常了不起了 , 后来到了1728年 , 科学家詹姆斯.布雷德利用光行差 , 计算出了光速大约是每秒29.8万公里 , 这个数值和现在人类计算出了的数值是一样的 , 虽然奥勒.罗默计算出来的光速是有误差的 , 但是这个特殊的天文现象也证明了光速是有限制的 , 是谁限制了光的速度?目前科学家也在积极的研究光速的奥秘 , 根据爱因斯坦的理论我们能够知道 , 任何有质量的物体都无法超越光速 , 也不可能达到光速 。
在狭义相对论中有一个结论 , 物体的质量会随着速度的增加而增加 , 因而在速度接近光速的时候 , 物体的质量也会趋向于无限大 , 如果想要进一步加速 , 那么就要消耗无穷多的能量 , 这显然是不可能的 , 因此光速是不可能被超越的 , 因为一旦超越光速 , 时间就会倒流 , 这样因果定律会被打乱 , 最典型的案例就是祖父悖论 , 如果一个人超光速 , 就会导致其时光倒流 , 这个人回到外祖父和外祖母结婚的那一天 , 然后杀死自己的外祖父 , 这样就不会有他的妈妈 , 也不会有他的存在 , 不过这个人怎么会在未来穿梭回来再把自己的外祖父杀死呢?这会导致整个世界的时空因果关系错乱 , 完全违背了因果律 。
如果说我们在一辆快速行驶的火车上 , 这个火车的速度是每秒100米 , 那么我们顺着火车前进的方向奔跑 , 奔跑的速度是每秒5米 , 如果这么计算的话 , 那么我们前进的速度大约是每秒105米 , 但是如果这辆火车以光速行驶 , 而我们顺着火车奔跑 , 通过公式计算出来 , 我们的速度还是光速 , 这也就是说光速是不可能被超越的 , 目前来看 , 光速无法超越的理论是正确的 , 现在科学家也在积极的研究光速的奥秘 , 那么光子具有波和粒子两种性质这是怎么回事呢?在1905年 , 爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释 , 这时候人类开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质 。
而证明光具有两种性质的实验就是双缝干涉实验 , 曾经著名的物理学家牛顿认为 , 光是一种粒子 , 但是惠更斯认为光是一种波 , 为了证明他们的观点 , 科学家做了一次关于光的实验 , 其实这个实验也是很简单的 , 科学家利用光源朝着挡板进行发射 , 然后看光子穿过挡板之后墙上面的形状 , 如果墙上面出现两道杠 , 那么就说明光是粒子 , 因为在光经过挡板的时候 , 有一部分光子会被挡住 , 所以光子没有办法全部打在后面的墙上 , 墙上会留下两道杠 , 如果光是一种波 , 那么它会在墙上留下斑马线 , 科学家做完第一次实验之后 , 发现墙上留下了两道杠 。
这时候科学家认为光就是粒子 , 但是做第二次实验的时候 , 出现了神奇的现象 , 光在墙上出现了波纹的形状 , 这到底是怎么回事呢?为了看清楚光子的运动轨迹 , 科学家在实验中安装了一个探测器 , 科学家安装探测器的目的就是为了能够看清楚光子是从哪一个缝隙中穿过去的 , 不过科学家在观测过程中发现 , 干涉条纹居然消失了 , 难道人类的观测还会影响实验的结果?科学家认为 , 在这个实验没有观测者的时候 , 粒子处于叠加状态 , 这个叠加状态通过双缝的时候有一半通过A缝隙 , 另一半通过B缝隙 , 没有观测者就意味着没有人能够证明光子走了哪条缝隙 , 这个时候粒子就处于叠加状态 。
看到的现象就是粒子的形态 , 但是由于粒子非常渺小 , 所以没有任何人能够直接观测到它 , 在这个实验中 , 只看结果的话 , 不在中间加以探测 , 人类永远都不知道粒子到底是从那个缝隙中过去的 , 这会导致光子一直处于叠加状态 , 最终形成了干涉条纹 , 但是如果要使粒子的叠加状态崩塌 , 那么就对实验进行观测 , 看它是从A走还是B走 , 一旦看到了粒子从其中一条缝隙中走 , 事实就已经注定了 , 粒子的路径也被固定了 , 所以干涉条纹就消失了 。 这个实验告诉我们 , 观测者能够改变事物的最终结果 , 而这个实验也被称为是量子力学中的经典实验 , 很多人看了这个实验之后 , 觉得我们的世界是虚拟的 。
光子确实非常神奇 , 不过如果按照爱因斯坦的理论 , 任何有质量的物体都无法达到光速 , 也不可能超越光速 , 那么人类探索宇宙基本上就没有希望了 , 人类从走出地球之后就一直想要知道宇宙到底有多大?现在人类的飞行速度连太阳系都没有办法飞出去 , 不过随着人类科技的进步 , 人类一定能够将飞船的速度大幅度的提升 , 不过如果人类无法超越光速 , 那么是不是人类就没有办法探索宇宙的奥秘?对于人类来说 , 光速大约是每秒30万公里 , 这个速度已经非常快了 , 但是对于宇宙来说 , 这个速度并不是很快 , 因为宇宙空间实在是太大了 , 根据科学家的研究我们能够知道 , 银河系的范围达到了20万光年 。
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