在宇宙中,最快的速率就是光速了。依据爱因斯坦的相对论,宇宙中不可能有物质超过光速。
依据1983时科学家定义,1米是光在真空中于1/秒内行进的距离。换句话说,光速也就被定义为每秒米。
这么,问题来了:光速远远超过我们能反应的时间,也远远超过了我们日常所能看到的物质的联通速率,科学家究竟是如何测得的呢?
如同我们一般说的:兴趣是最好的老师。科学家们一旦来了兴趣,那就相当于“流氓会散打”,真的是谁也挡不住。
好多人以为,想要检测光速如此中级的化学数据,一定要特别先进的科技。虽然,早在1676年,就早已有科学家尝试了,他就是英国天文学家罗默。
罗默很聪明,他在观测土星的卫星蚀的时侯想到,在月球向土星“靠近”时的时长和月球“远离”木星时的时长会有微小的差别。借助这个差别,再借助月球的半径,就可以估算出光的速率。
因为当时人类对于月球的半径认识不足,所以罗默的数据并不确切,他得出的光速是/s。
这个数据,对于人类第一次检测来说,已然很确切了,起码并不离谱。并且,罗默也证明了一点:光的速率不是无限的。
同时,我们不得不承认,罗默的方式是没问题的。当人类确切地获知月球半径的时侯再借助这个方式估算,得出的光速是±60km/s,这基本就和现代测得的数据十分吻合了。
1728年,西班牙天文学家布莱德雷以更遥远的星体为参照,按照它们在一年周期后位置的微弱变化,估算出了光速为千米/秒,同样也十分接近。
1849年,斐索提出了旋转蜗杆法测定光速。他借助一个720齿的蜗杆和一些透镜、反射镜等装置进行了实验。简单来说,借助斐索的方式,让光以特定的角度照射,让蜗杆以不同的速率旋转产生不同间隙的空隙,通过光透过空隙的时间来估算光的速率。他的估算结果达到了±6km/s,可以而说十分确切。
现在,科学家们检测光速的方式实在太多,不胜枚举。由此可见,只要思想不坍塌,办法总比问题多。
这么,光速真的是不可赶超、甚至不可追平的吗?
这也未必。
目前,有一种称作中微子的粒子,就十分特殊。它很有希望追平光速,甚至以前被测下来比光速快,不过后来被证明,那次检测是实验室的仪器有点小毛病。
而放眼到整个宇宙,科学家发觉光速,宇宙的膨胀速率显然赶超了光速。
依照目前的数据光速,宇宙的年纪大概是138.2亿年,而可观测宇宙的半径已然达到了940亿光年,远远超过了光速。
然而,依据爱因斯坦的相对论,光速是不可被赶超的,这是否意味着相对论出了问题呢?
科学家强调,宇宙的膨胀,是时空的膨胀,并非是物质的膨胀。光速不可赶超指的是有质量的物质,而不是没有质量的时空。为此,宇宙的边沿超过了光速,并不违反相对论。
看上去,光速一直是难以被赶超的,这也意味着,宇宙的边沿,对于我们来说一直只是想想,别说触及,连看都看不到。人类到底能够突破光速的限制呢?宇宙中是否还有其他可以突破光速的现象呢?期盼科学家们的新发觉吧。