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66666天前
宇宙中最快的速度是什么?我找到了四种可能的"超光速"现象。我们都知道光在真空中的速度约30万公里每秒,是物理学家普遍认为的速度极限。但在这个"超级无敌大"的宇宙中光速似乎还是"慢如蜗牛"。本期我将盘点四种宇宙中可能存在的超光速现象,并纠正一些容易让人产生误解的理论或猜想。如意识、宇宙膨胀、类星体及量子纠缠,它们是否可能超越了光速? · 第一种:意识vs光速。在一些哲学家看来光速不是最快的。那什么才是最快的?意识,因为意识可以回到过去。注意哲学家们指的是意识能够关联某个对象的速度,它不是物质的运动,因此不能与光速进行直接比较。 在物理学家看来意识是大脑神经元的复杂活动下产生的一种涌现现象,靠化学电信号进行传递,其物理速度最快也只有120米每秒。你之所以感觉意识回到了过去是因为你的大脑在当下重构了一个关于过去的场景。目前科学界还没有任何证据表明意识可以脱离神经元而独立存在,因此意识不被认为是物理学意义上的超光速现象。 · 第二种:宇宙膨胀vs光速。根据哈勃定律距离我们足够远的星系其退行速度会超过光速。注意这不是星系的运动速度,而是空间本身在膨胀拉伸。想象一个被逐渐吹大的气球,上面的斑点代表星系,随着气球的增大斑点之间的距离会越来越大。同理随着宇宙的膨胀遥远星系之间的空间也会越来越大。 在地球的可观测宇宙之外是更多的星系,其远离我们的速度远超光速以至于它们发出的光永远也到不了地球,永远无法被我们观测那片无尽的黑暗,我们称之为不可观测宇宙。这就是为什么宇宙诞生了138亿年而可观测宇宙的半径却达到了465亿年,因为宇宙正在超光速膨胀。 · 第三种:类星体vs光速。什么是类星体?类星体又叫类恒星天体,但它要比恒星大得多,其本质是一个遥远星系的极端活跃核心。中心则是可达太阳数十亿倍的超大质量黑洞。其吸积盘上的带电物质在落入黑洞前被黑洞捕获,强大的磁场像弹弓一样将这些带电物质沿着黑洞自转轴的方向猛烈地加速并抛射出去,形成接近光速的等离子体射流。 当它的射流几乎直指地球,其喷流方向正好朝着我们时,它后续发出的光需要走的路程会越来越短。在我们看来,后续的光到达地球的时间差被极大地压缩了。我们用视觉上的移动距离除以这个被压缩的时间,就会得到一个超过光速的视速度。这种现象被称为视觉超光速现象,是一种光学错觉。但事实上,这个等离子射流是低于光速的。 · 第四种,量子纠缠vs光速。两个纠缠的粒
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66661周前
探秘洛希极限。 洛希极限是宇宙写在引力法则里的一条死亡红线,任何卫星只要越过这条线就会被母星活活撕成碎片。听起来很残忍对吧?但更残忍的是NASA已经算出来了,几十亿年后月球会被地球拉过这条红线,然后在头顶上慢慢解体,场面会极其壮观。 月球先是变形拉长,像一块被拉扯的面团,然后表面开始撕裂,山脉崩塌,最后整个炸成碎片,在地球周围形成一圈比土星还耀眼的光环,这就是洛希极限的杀伤力。 它的原理其实很简单,当卫星离行星太近时,靠近行星那一面受到的引力比远离那一面大的多,这个引力差会像两只巨手一样从两头硬生生把卫星撕开。科学家把这个临界距离叫洛希极限,一般是行星半径的2-3倍。更可怕的是土星那圈举世闻名的光环很可能就是某颗卫星跨过洛希极限后留下的尸体,它用自己的粉身碎骨给母星带上了宇宙中最美的项链。 这就是洛希极限最诗意也最残酷的地方,但人类花了200年才真正看懂这场宇宙悲剧。 1848年法国天文学家爱德华洛希盯着土星环研究了整整三个月,他突然意识到一个诡异的问题,为什么这些冰块和岩石碎片不会重新聚合成一颗新卫星?经过疯狂计算,他发现在离行星太近的地方潮汐力会撕碎一切试图聚合的物质,根本形成不了天体。这个临界距离后来就用它的名字命名。 更震撼的是1992年7月,一颗彗星飞的太靠近木星,距离只有木星半径的一半多一点,当场被木星的潮汐力撕成了21块碎片。这颗彗星叫舒梅克,列为9号,被撕碎后像一串断裂的珍珠挂在太空中。天文学家预测它们会在两年后撞向木星。 1994年7月16日晚上8:15,人类历史上第一次亲眼见证了洛希极限的杀伤力。21块碎片以每秒60公里的速度接连撞向木星,连续轰炸了整整6天,其中最大的g碎片,释放的能量达到6万亿吨TNT当量,相当于全球核武器储备总和的750倍。在木星表面砸出的坑比地球还大。那一刻,全世界的天文学家都头皮发麻,因为他们意识到,洛希极限不是理论,而是真实存在的宇宙屠刀。 但最让人心碎的是火星的卫星福波斯,他正在以每100年大约1.8米的速度向火星坠落。科学家算出来了,大约2000万到4000万年后,福波斯会越过火星的洛希极限,然后在火星引力的撕扯下粉身碎骨,化作一圈崭新的光环围绕火星。 卫星用自己的解体换来了对行星永恒的环绕。那些碎片不会飞向宇宙深处,而是选择留在母星身边,用最破碎的方式完成最浪漫的守护。宇宙从不缺少温柔,只是这份温柔常常要用毁灭来
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