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光速是宇宙中的極限速度嗎?還有比它更快的么?


局域物體不可超過真空光速(即c值),是相對論的一個推論限制,根據質能轉換公式越是接近光速需要的能量越大,而有質量的物體達到真空光速時質量會無窮大,需要無限大的能量,所以真空光速是一個限制。只有質量為0的粒子(比如推測中的光子或者引力子)可以達到光速。

而在現實中,介質光速被超過的現象經常會被觀測到,在介質中光速下降,某些電磁波的能流速度可以超越c值,但是這不是真正的超光速,而是介質導致的負群速度。

另一種被稱為超光速的是量子超空間傳輸,兩個粒子可以通過量子糾纏態傳輸信息,無論距離多少,這種信息的傳輸是不需要任何時間的,現在只能猜測這種信息傳輸不在我們的空間,所以光速不再成為限制。但是這種關聯要經過量子測量,使其坍縮到各自的本徵態。而一方的粒子信息如果要被我們了解,還是只能通過光或者電磁波,否則另一粒子依然處於疊加態而無法觀測。


速度是位置的變化率,光速是能量和信息傳播的極限速度

超光速現象是很多的,影子的速度很容易就可以超過光速,其他典型的比如相速度。

但是目前這些現象沒有一個攜帶了信息,或者違反了狹義相對論。

我最後給出兩個維基頁列出了很多超光速現象[1,2,6],並一一做了解釋,各位有空可以看。

@Cavier 提到的EPR佯謬,只能說是對A粒子的測量,強制了對B粒子的測量,兩個觀察者被強制看到相關的事件,但是不可能從A處控制B處看到的東西[5]。所以A想利用這個現象,向B超光速傳遞經典信息[3],是做不到的。目前的量子傳輸中有經典步驟[4],並沒有超光速傳輸。

由於 @武震 糾結於超光速的影子沒有依據,我再加一個鏈接[6],說明此類偽超光速現象是已經被觀測到的。雖然這裡超光速的不是東西,但也是一個可以定義速度的對象。

至於他堅信量子傳輸是真的超光速傳遞信息,鑒於他基本不願讀我給的鏈接,我不想浪費時間與其討論。

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Light_speed#Upper_limit_on_speeds

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Faster-than-light

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Classical_information#Classical_versus_quantum_information

[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_teleportation#Protocol

[5] http://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem

[6] http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/FTL.html#3


@陳浩 的答案很完整。我想補充的是,

一、許多品種的量子場論中包含有快子(tachyon),它是一種超光速、並且只能以超光速方式運動的粒子(具體來說,他們具有很奇特的特性,速度越快能量越低,速度越低(越接近他們的速度下限——光速)能量越高),所以跟狹義相對論中加速普通粒子到光速需要無窮的能量一樣,把快子減速到光速或以下也是不可能的事。快子只是一種理論上的構想(但不是空穴來風,某些情況下理論不可避免地推導出他們的存在)。物理學家基本上要麼認為快子由於過於不穩定或者只是理論上的錯誤,要麼認為他們無法和現實的局域參考繫世界發生關聯,從而不影響任何已有的因果規律。當然也有做實驗檢測的,總之快子並不是違反理論的存在,目前也不違反因果律。 update:不好意思回答時沒仔細看陳浩給的wiki鏈接,其中第二個已經有介紹了一些快子的信息。

二、最近一個非常火的事情就是CERN的一個組發現了中微子超光速現象,並且還經過了第二次更嚴格的實驗檢驗。目前理論物理學界還是比較嚴肅地看待這個發現的,如果屬實,可能意味存在新物理。現在有一些解釋,比如額外維,不過理論物理學家本就是負責給實驗現象提出各種可能的理論,理論的可靠性目前並不是很高,我們還需要等更多的數據和分析。


能量和信息傳播的局部速度 不超過光速

量子糾纏, tachyon field 的速度遠遠快過光速的

Alcubierre drive 理論上也能快過光速


黑洞的引力不就比光速快嗎 沒有光是快 怎麼會吸收光呢


假設一個圓A,圓心為O,半徑為r。

圓心O以光速c自轉。

根據圓的線速度公式可知,(1/2)r處的線速度小於r處線速度。

而圓心線速度為c。

那麼圓周上的速度就可以達到2倍圓周率的r。

這在物理上不可能而在數學上可能…


超過光速你在自己家裡就可以做到!

你只需要在夜晚拿一根兒激光筆照在月球上,輕輕抖動手腕,光點兒在半毫秒之內橫掃月球表面,計算一下:35000000m/0.0005s,光點的速度竟然是光速的20倍!

【這是因為光點不是物質。】

快子,它是物質,且質量為負,速度永遠大於光速!而且它能量越大,反而速度越小!

【是假想粒子,至今未得到證實。】

好了,這是你想要的所有答案


超光速


光速在某一參考系內是最快的,單純數值的比較無意義


不是的,人類作為感光生物才會以為光是速度極限,倘若人類無法感光,自然會以另一種感受媒介作為速度極限。例如,假設人類只能感受聲音,則超過音速,跑到聲音的前面即是感受到了過去的情境,即所謂回到過去,那麼,人類將會自大地以為找到了速度極限,找到了回到過去的秘訣……


雖然思維的速度是超過光速的,但我覺得在這裡並不適合進行比較,應該主題目是想問物體的移動速度,或者說粒子的移動速度,而思維肯定不算。

同樣,陰影或者說影子也不算,那只是物體的投影而已,而不是物體本身。


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