為什麼說,光錐之內就是命運?

2025年01月08日22:52:24 科學 1187

為什麼說,光錐之內就是命運?

為什麼說,光錐之內就是命運? - 天天要聞

每秒30萬公里的光速,是宇宙中信息傳遞速度的上限,也是因果律成立的必要條件之一,如果超過光速,那麼就能打破因果律,最直觀的例子,就是超光速飛船可以在它出發之前就回到起點,打破了時間的連續性。

為什麼說,光錐之內就是命運? - 天天要聞

但是愛因斯坦的相對論證明了,光速是不變且不可被超越的,兩束光的相對速度仍然是光速,而不是2倍光速,有質量的物體在接近光速的時候,自身質量會膨脹成無限大,而宇宙中不存在無限大的能量,所以達到光速或者超光速也是不可能的。

為什麼說,光錐之內就是命運? - 天天要聞

其實在100多年前,人類對光速的認知還很淺薄,當時許多物理學家認為宇宙中存在一種被稱為以太的東西,可以作為光在空間中傳播的介質,由於地球以每秒30km的速度繞太陽運動,如果以太存在的話,那麼光在順風中的速度與在逆風中的速度,就會有30km每秒的理論差值。

為什麼說,光錐之內就是命運? - 天天要聞

1887年,物理學家邁克爾遜和莫雷設計了一個可以測量光速差值的精密實驗,然而實驗的結果卻表明,無論是在哪個方向上,光的傳播速度都是恆定不變的,同樣都是每秒30萬公里,並沒有什麼在以太中運動的痕迹。

為什麼說,光錐之內就是命運? - 天天要聞

過了幾十年後,愛因斯坦以光速不變且不可被超越為假設,重新推導了一遍物理定律,最終創立了狹義相對論,裡面的時間膨脹和質能方程,都離不開光速,再之後的廣義相對論,更是把引力也納入了框架中,取代了牛頓的萬有引力定律,成了人類文明認識宇宙的新工具,黑洞,引力透鏡,引力波,都是廣義相對論的預言。

為什麼說,光錐之內就是命運? - 天天要聞

在光速不可被超越的情況下,我們看到的一切其實都不是實時影像,而是光子帶來的歷史影像,比如太陽距離地球1.5億公里,除以每秒30萬公里的光速後,我們看到的其實一直是8分20秒之前的太陽。

為什麼說,光錐之內就是命運? - 天天要聞

假設現在在6500萬光年外的地方,有一個外星文明正用一台超級望遠鏡觀察地球,那麼從理論上來說,他看到的就不是此刻的地球景象,而是6500萬年前處於水深火熱的恐龍時代,同樣的道理,我們現在用望遠鏡看到的仙女座星系,其實是254萬年前的仙女座

為什麼說,光錐之內就是命運? - 天天要聞

不論是哈勃望遠鏡還是韋伯望遠鏡,它們看得越遠,其實距離現在就越古老,理論上來說我們甚至能看到宇宙大爆炸早期的第一縷光,但這也意味著我們永遠看不到宇宙的實時狀態。

可觀測宇宙直徑長達930億光年的情況下,所有的文明或許都會因此而在浩瀚無垠的時空中相互錯過,光速不僅隔離了過去和現在,也隔離了宇宙中的智慧文明,所以迄今為止我們都沒發現外星人的存在。

為什麼說,光錐之內就是命運? - 天天要聞

然而從另外一個角度來說,如果宇宙就像三體所描述的那樣,是一個充滿危險的黑暗森林,光速的限制可能是對類似人類這種年輕文明的保護,也許正是宇宙的空曠和光速的緩慢,才讓地球生命有了足夠長的發展時間,最終誕生了我們。

科學分類資訊推薦

時隔百餘年 海南發現壁虎屬新物種 - 天天要聞

時隔百餘年 海南發現壁虎屬新物種

新華社海口5月15日電 經反覆核實論證,海南省林業局15日確認,時隔百餘年,海南再次發現一個壁虎屬新物種——自然保護地壁虎。這也是首個由我國人員在海南本土發現並命名的壁虎屬物種。相關研究成果在國際動物分類學期刊《動物分類雜誌》上發表。2024年12月8日,在海南熱帶雨林國家公園拍攝的自然保護地壁虎。(周潤邦 攝)...
創新展上看創新,GEA加速未來食品行業高效增長 - 天天要聞

創新展上看創新,GEA加速未來食品行業高效增長

AI時代,食品飲料行業正快速變革與創新發展。消費需求的日益多元化和可持續發展理念,正驅動行業探索技術創新與轉型。從植物基到生物技術、智能製造,食品飲料企業正在創新與規模化生產、提升產品品質與生產效率的思考中前進。FBIF食品創新展近日在上海
沙特正成為另一個AI晶元消耗大戶 - 天天要聞

沙特正成為另一個AI晶元消耗大戶

看上中東,英偉達向沙特出售1.8萬顆頂級AI晶元文|《財經》研究員 周源編輯|謝麗容美東時間5月13日周二,在沙烏地阿拉伯首都利雅得舉行的沙特-美國投資論壇上,英偉達(NVIDIA)首席執行官黃仁勛宣布,將向沙特人工智慧(下稱AI)初創公司H
日本電動垂直起降飛行器,將在台灣省投入醫療使用! - 天天要聞

日本電動垂直起降飛行器,將在台灣省投入醫療使用!

日本電動垂直起降飛行器(eVTOL)「天空驅動」(Skydrive)將在台灣省作為應急醫療直升機投入使用!日本研發的電動垂直起降飛行器 「天空驅動」(Skydrive)已被指定為台灣省的應急醫療直升機,預計將用於支援陸上交通受限的離島地區緊急醫療服務。儘管 eVTOL 尚未進入全面商業運營階段,但近年來全球多國已加速電動垂直起...
圖解巷道高冒區、複雜空巷充填及上隅角密閉 - 天天要聞

圖解巷道高冒區、複雜空巷充填及上隅角密閉

我是通風安全,點擊上方「關注」,每天為你分享【一通三防】與【安全管理】乾貨。一、充填設備及工藝材料施工採用的設備主要有氣動隔膜泵、混合器。材料充填工藝如下:按照水灰比(1.
五十萬米高空捕捉地表細節 - 天天要聞

五十萬米高空捕捉地表細節

長光衛星智慧農業農村綜合指揮平台界面。 長光衛星供圖李岩在加工反射鏡。 本報記者 劉以晴攝「吉林一號」寬幅衛星總裝現場。 長光衛星供圖「吉林一號」是我國最大的商業遙感衛星星座和全球最大的亞米級商業遙感衛星星座。
我國首款航天大模型 讓衛星管理更聰明 - 天天要聞

我國首款航天大模型 讓衛星管理更聰明

隨著天上的衛星組網越來越多,這些衛星如何更加智能、高效地管理成為行業面臨的一個問題。我國首個航天大模型,正在助力衛星管理更聰明。航天大模型「華山」,首次將大語言模型應用在航天領域的產品上,運用AI幫助用戶完成航天器智能操控、軌道計算與分析、指令代碼生成等航天器在軌管理工作。通過數據學習,它可以快速且智...
大熊貓「荷風」「蘭韻」正式亮相奧地利美泉宮動物園 - 天天要聞

大熊貓「荷風」「蘭韻」正式亮相奧地利美泉宮動物園

當地時間5月14日,來自中國大熊貓保護研究中心的大熊貓「荷風」和「蘭韻」正式亮相奧地利維也納美泉宮動物園。當天,美泉宮動物園為「荷風」和「蘭韻」舉行了盛大的歡迎儀式。奧地利總統亞歷山大·范德貝倫發表致辭。現場觀眾熱情高漲,眾多兒童歡呼雀躍,