我们的眼睛可以超越光速吗?看到的星星又怎么解释?

作者&投稿:祢剂 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
人的眼睛不能超越光速,天上的星星又是怎么回事?~

眼睛长在人身上,人不超光速,眼睛如何超光速?并且人类超越不了光速,或者说组成你的微观粒子超不了光速,除非你是纯能量体,即由光子组成,但你就不是你了,你就成了一道光。


图:人体内原子的构成
天体当时都是真实存在的,为什么要说当时呢?因为你的到的信息“不灵通”呀,你看到的都是历史。


图:哈勃定律,天体退行速度与距离成正比,宇宙一直在膨胀,远处的天体一直在远离我们
具体怎么回事,下面我们来聊聊。
光速超不了
爱因斯坦的《质增效应》说任何静态质量不为零的物体都无法超越光速。简单来说,就像你有一个超精准的质量,哪怕再小的粒子也能称出质量来。当任何物体放在称上,相对于称不动(静止),称上显示的示数只要不为0,哪怕显示0.0...(n个0)01,那这个物体也达不到光速。为什么会这样?
量子分析光速无法超越
从微观态分析,根据老爱质能等价方程E=mc^2,我们可以知道质量只是能量的一种形态。按牛顿的话来说,质量是物体具有的惯性,这种惯性可以在一定程度上组织物体运动状态发生改变。说来说去不就是能量嘛,物体具有一种能量,类似于“内能”,如果没有足够能量,或者足够的力对它做功,那么你就无法改变它。就像太空有一块匀速飞行,不收到不受任何力(或者合力为0)的陨石,你无法一巴掌给它扇飞。但是光把表面说清楚可没有说服力,本质是什么?


图:原子到基本粒子
本质其实老爱说了,质量的本质是能量。物质由粒子组成,也就是说微观粒子存在质量!那微观粒子质量拿来呢?我一杆子插到底吧!原子由质子、中子(电子质量太小)再由夸克(子)组成。每个质子或中子之中有3个不相同的夸克,并非夸克本身质量大,物质主要质量来源于夸克与夸克之间的强相互作用,也就是通过胶子(规范玻色子)来传递它们之间的能量,这种作用使夸克具有了大量的能量,于是夸克承载了物质大部分的质量来源。但是要产生强相互作用的前提是夸克本身要有质量。那夸克本身的质量又是来源于哪呢?
这就要说到质量之源,上帝粒子希格斯玻色子了。在量子力学中描述了,粒子都处于叠加态,同时具备波动性,又具备粒子性。


图:希格斯玻色子的发现
希格斯玻色子的波动性形成了希格斯场,充斥着宇宙各个角落。夸克存在于宇宙中,当它构成了稳定的组合(中子、质子),必然会经受希格斯场的拆散。希场就如同一个海洋,一波波海浪拍打着、推动着它们,使他们具有了一定的势能,这就是夸克的质量来源,也是大多数静质量不为零的粒子的静态质量来源。简单来记就是,夸克不想在孤单的漂泊,想静下来有个安定的家,就要经受得住希海浪的诱惑,经受住了就形成了稳定状态,这就是质量,即稳定的能量。


图:粒子在场中运动
可见分析到最后可以发现一切质量起源于夸克从希格斯场中获得了势能,所以老爱说的是对的,质即能。这跟光有什么关系呢?


图:粒子物理标准模型
在物理中粒子有两大类,一类是可以组成你摸得着的物质,例如电子、夸克,它们的自旋一般为半整数倍,我们叫他们“费米子”(费米的,要花钱得,看得见摸得着的)
还有一类为上面提过得玻色子,自旋为整数倍。它们是摸不着,不信你抓个光看看!除了光子,上面说的胶子也是玻色子,一般来说玻色子就像中介,传递物质与物质之间的能量,使他们相互作用,而四大力中的电磁力就是交换光子,因为光为电磁波,所以叫电磁力,而上面说到胶子就是强力,可以说它们不是物质。


图:光子不受场的影响
光子就像个“幽灵”,不食人间烟火,完全无视希海,无法和希海相互作用,所以光子没有质量,是存能量,它不会受宇宙间的各种场所制约,与任何物质不存在相对运动的关系,所以正常来说它的速度是不受限的,也代表着宇宙的最高速度,但凡有点质量的物体都会受场的制约,所以就会比光慢。
不过还有一点,就是老爱广义相对论中的引力场,因为引力场是时空弯曲。无论光子再高冷也要有路走啊,所以路是弯的,它就走弯路,但是从光的视角来看,它走的还是直线,物理学把这种时空中弯曲的“直线”叫做测地线。


图:引力场使光线发生偏转
相对论分析光速无法超越


图:质增效应公式
从质增效应的公式中,我们可以发现物体运动的速度v不能等于c,或超过c,如果等于了那么分母为0,等式要想成立m0(静质量)只能等于0,即静质量为零的物质,必然是光速,静质量不为零,则必然是低于光速。


图:质速关系曲线
从质速关系公式的曲线图中可以知道,随着速度的增加,运动物体的相对质量也在增加,即使物体加速的能量体现在了物质的质量上,而质量即能量,所以你用手推小车,给了小车能量,小车的能量体现在小车变重了,如果你想把小车推到光速,即使无穷尽的能量也不行,最多就是无限接近光速,因为静质量制约着它。
接下里回答问题二,这其实是信息延迟的问题。
你看到的都是历史
其实眼睛,超光速,天体的影像都在围绕着一个东西就是“光”。光是信息的载体,遥远的天体把自身信息通过光的形式发出,而光相对于人是有速度的,即光速,于是这些信息向你驶来的时候就会出现一个问题,距离有多远,我需要传播多久。


图:邮件传输
想想古时候,没有电话,只能靠信,信件就是信息的载体,它靠信鸽、快马加鞭传播。前线战报一般需要几个星期甚至更久才能传达到皇帝眼里,具体多久需要看鸽子和马的速度,还有前线到皇宫的距离。但是不管怎么样,消息肯定不是即时的,都会有延迟,只是延迟的多少不同而已。
这就像我们看到的天体一样,我们眼睛接收到的信息其实是携带“天体”信息的“信件”。此时此刻天体是什么样,我们无法知道,因为携带着此时此刻天体信息的光,就如同战争中的现场战报刚刚发出。


图:宇宙膨胀,光出现红移现象
如果一束光跑了130亿年才到达地球,那么这束光携带的信息就是130亿年前的。也就是说我们看到的是130亿年前的天体,此时此刻这个天体或许已经不存在了。
这就像皇帝刚接到前线一星期前出发即将胜利的消息,在皇宫大摆宴席,庆贺十天十夜。没等宴席结束呢,在第7天又传来全军覆没的消息。原来在胜利战报刚传出去时,敌军逆袭了,不到一天就翻盘了。其实这个游戏还可以继续下去,7天后又来消失,反杀了。。。。。。


图:宇宙膨胀为格子扩大并非格子增加
那为什么地球上的事件没有延迟呢?其实也有延迟,我们看到的都是历史,一辆车从你面前驶过,如果一点光线都没有,你完全看不到你前面有个车。如果有光,光照射到汽车上,记录了汽车的信息再反射给你,这个过程需要时间,由于光速太快所以你没有感觉到延迟!你想想用以前电话线拨号上网和现在光线上网哪个延迟大?为什么现在可以玩大型的多人在线游戏,因为延迟太低,对方拿枪指着你,你同时也得到被指的反馈,才知道要躲。

其实懂一点天文学常识的都知道,我们现在看到的几百万光年之外的星星,其实都是一些恒星,而且这些光线能够到达我们地球已经经过了几百万光年的时间,所以我们看到的这些光线其实都是几百万年之前发射出来的。当然,如果我们能够解读这些光线当中的一些信息,就可以明白在过去的数百万年的时间里边儿,这些恒星是什么样的状态。
人类的眼能否超过光速?
根据爱因斯坦的相对论,其实就对这个情况作出了解释,那就是光速是宇宙当中的最快速度,没有任何的速度可以超过他。虽然能够看到光线,这主要是因为严格意义上来说,我们的眼睛其实就是由一些光学器件组成的,可以对光信号产生反射。我们正是通过这样的一系列反射来感知我们周围的世界的,但这并不意味着我们能够看到的信息比光速还要快。
是否能够存在超越光速的物体。
爱因斯坦虽然承认光速是宇宙最快的速度,但是他也间接的承认了如果人类的运转速度可以超越光速的话,那么就在某种程度上可以实现时空逆转。我们可以根据光线的发射方向到更遥远的地方去观察过去的这个时间节点儿曾经发生了哪些事情,只要我们能够解读光线当中蕴含的一些信息。
我们看到的星星是否是远古时期的?
根据光线的传播定律就可以发现,这些光线到达我们地球的确是需要很长时间的,就拿太阳来举例子吧,太阳的光线到达地球需要经过八分20秒的时间。所以我们看到的太阳光线其实是在八分20秒之前产生的。这在宇宙当中是非常正常的事情,信息的传递是需要时间的,这也是为什么量子力学当中的量子纠缠非常的重要。

眼睛长在人身上,人不超光速,眼睛如何超光速?并且人类超越不了光速,或者说组成你的微观粒子超不了光速,除非你是纯能量体,即由光子组成,但你就不是你了,你就成了一道光。


图:人体内原子的构成

天体当时都是真实存在的,为什么要说当时呢?因为你得到的信息“不灵通”呀,你看到的都是历史。


图:哈勃定律,天体退行速度与距离成正比,宇宙一直在膨胀,远处的天体一直在远离我们

具体怎么回事,下面我们来聊聊。

光速超不了

爱因斯坦的《质增效应》说任何静态质量不为零的物体都无法超越光速。简单来说,就像你有一个超精准的质量,哪怕再小的粒子也能称除质量来。当任何物体放在称上,相对于称不动(静止),称上显示的示数只要不为0,哪怕显示0.0...(n个0)01,那这个物体也达不到光速。为什么会这样?

量子分析光速无法超越

从微观态分析,根据老爱质能等价方程E=mc^2,我们可以知道质量只是能量的一种形态。按牛顿的话来说,质量是物体具有的惯性,这种惯性可以在一定程度上组织物体运动状态发生改变。说来说去不就是能量嘛,物体具有一种能量,类似于“内能”,如果没有足够能量,或者足够的力对它做功,那么你就无法改变它。就像太空有一块匀速飞行,不收到不受任何力(或者合力为0)的陨石,你无法一巴掌给它扇飞。但是光把表面说清楚可没有说服力,本质是什么?


图:原子到基本粒子

本质其实老爱说了,质量的本质是能量。物质由粒子组成,也就是说微观粒子存在质量!那微观粒子质量拿来呢?我一杆子插到底吧!原子由质子、中子(电子质量太小)再由夸克(子)组成。每个质子或中子之中有3个不相同的夸克,并非夸克本身质量大,物质主要质量来源于夸克与夸克之间的强相互作用,也就是通过胶子(规范玻色子)来传递它们之间得能量,这种作用使夸克具有了大量的能量,于是夸克承载了物质大部分的质量来源。但是要产生强相互作用的前提是夸克本身要有质量。那夸克本身的质量又是来源于哪呢?

这就要说到质量之源,上帝粒子希格斯玻色子了。在量子力学中描述了,粒子都处于叠加态,同时具备波动性,又具备粒子性。


图:希格斯玻色子的发现

希格斯玻色子的波动性形成了希格斯场,充斥着宇宙各个角落。夸克存在于宇宙中,当它构成了稳定的组合(中子、质子),必然会经受希场的拆散。希场就如同一个海洋,一波波海浪拍打着、推动着它们,使他们具有了一定得势能,这就是夸克的质量来源,也是大多数静质量不为零的粒子的静态质量来源。简单来记就是,夸克不想在孤单的漂泊,想静下来有个安定的家,就要经受得住希海浪的诱惑,经受住了就形成了稳定状态,这就是质量,即稳定的能量。


图:粒子在场中运动

可见分析到最后可以发现一切质量起源于夸克从希格斯场中获得了势能,所以老爱说的是对的,质即能。这跟光有什么关系呢?



图:粒子物理标准模型

在物理中粒子有两大类,一类是可以组成你摸得着的物质,例如电子、夸克,它们的自旋一般为半整数倍,我们叫他们“费米子”(费米的,要花钱得,看得见摸得着的)

还有一类为上面提过得玻色子,自旋为整数倍。它们是摸不着,不信你抓个光看看!除了光子,上面说的胶子也是玻色子,一般来说玻色子就像中介,传递物质与物质之间的能量,使他们相互作用,而四大力中的电磁力就是交换光子,因为光为电磁波,所以叫电磁力,而上面说到胶子就是强力,可以说它们不是物质。


图:光子不受场的影响

光子就像个“幽灵”,不食人间烟火,完全无视希海,无法和希海相互作用,所以光子没有质量,是存能量,它不会受宇宙间的各种场所制约,与任何物质不存在相对运动的关系,所以正常来说它的速度是不受限的,也代表着宇宙的最高速度,但凡有点质量的物体都会受场的制约,所以就会比光慢。

不过还有一点,就是老爱广义相对论中的引力场,因为引力场是时空弯曲。无论光子再高冷也要有路走啊,所以路是弯的,它就走弯路,但是从光的视角来看,它走的还是直线,物理学把这种时空中弯曲的“直线”叫做测地线。


图:引力场使光线发生偏转

相对论分析光速无法超越

老爱的质能方程其实是建立在狭义相对论的公式推理之下的,现有的是《质增效应》,这里不推导过程了。说这个是为了告诉你如果质能等价是描绘能量与质量的关系,那么它的前身质增效应就是描绘质量与速度,而物体有速度就会产生动能,这也是动态质量的来源,动态质量与静态质量就是能量与质量之间的等价,所以速度是关键。


图:质增效应公式

从质增效应的公式中,我们可以发现物体运动的速度v不能等于c,或超过c,如果等于了那么分母为0,等式要想成立m0(静质量)只能等于0,即静质量为零的物质,必然是光速,静质量不为零,则必然是低于光速。


图:质速关系曲线

从质速关系公式的曲线图中可以知道,随着速度的增加,运动物体的相对质量也在增加,即使物体加速的能量体现在了物质的质量上,而质量即能量,所以你用手推小车,给了小车能量,小车的能量体现在小车变重了,如果你想把小车推到光速,即使无穷尽的能量也不行,最多就是无限接近光速,因为静质量制约着它。



眼睛本身不会发光,所以也不会超过光速,人们看到星星,是因为星星发出的光传到了人的眼睛里,所以能看到星星。

不可以。其实夜晚的星星不过是过去留下的影像。恒星发出的光不会马上消失,而是一直在宇宙中穿梭,直到被人眼看见。

一睁眼就能看到若干光年外的星星,这说明眼睛超光速了吗?



我们眼睛能看到光是源于眼睛的感光细胞能接受光的刺激,因此看到的星星也是星星发出或反射的光。


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丹江口市17183059476: 假如我们的眼睛所能看到的速度能够超过光速能够看到什么 -
勤顾低分: 这是一个伟大的想象!要知道“看到”的本质是一个对外来信息的感知、捕捉、传输、大脑储存的响应过程.人类的这一看到的感知速度远远低于光速!假如,如果人的眼睛所能看到的速度能够超过光速,那么,人的周边世界存在呈现在眼中...

丹江口市17183059476: 我们真的可以超过光速吗?超过光速我们能看到什么呀?
勤顾低分: 以我们现有的知识来讲,光速是速度的极限,任何物体都不能超越它.相对论指出物体一旦运动,就要产生动能.由于质量和能量等价,运动中所具有的能量应加到质量上,也就是说,运动的物体的质量会增加.当物体的运动速度远低于光速时,增加的质量微乎其微,如速度达到光速的0.1时,质量只增加0.5%.但随着速度接近光速,其增加的质量就显著了.如速度达到光速的0.9时,其质量增加了一倍多.这时,物体继续加速就需要更多的能量.当速度趋近光速时,质量随着速度的增加而直线上升,速度无限接近光速时,质量趋向于无限大,需要无限多的能量.因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有质量为零的粒子才可以以光速运动,如光子

丹江口市17183059476: 超过光速确实可以看到过去的景象…… -
勤顾低分: 根据现有的理论,是不可能超光速的. 即使假设可以超光速,也是不可能回到过去的.我们知道,我们看到的星空都是几年到几万年之前发出的光.我们地球在过去也会向宇宙空间发出光子(反射也好,热体辐射也好,都是携带有信...

丹江口市17183059476: 人类可以超光速吗? -
勤顾低分: 回答:光速真的是极限吗?!(光速不是极限,因为光速是人类已知速度,谁知道还有什么更快的速度啊) 回答:如果以超光速的速度行驶时间真的会倒流吗?!(应该不是时间倒流而是时间比一般速度中的时间慢,就是说速度越快时间就过的...

丹江口市17183059476: 超越光速时间会倒流吗?
勤顾低分: 超光速只是一种假设,举个简单例子,星星大家都见过,问者应该知道星星是几百亿光年以外的恒星.理论上,我们看到的光,都是几百亿年以前传过来,一直传到现在才到达地球,进入人的眼睛.也就是说,这些东西已经不存在.如果有超光速,那么理论上是可以提前看到光所传送过来的景象,推论下去,就是可以看到光所发生之前的景象,这就是所谓的时光倒流.

丹江口市17183059476: 眼睛可以跟上光的速度吗 -
勤顾低分: 当然跟不上了

丹江口市17183059476: 你的目光超过光速,会看到什么?
勤顾低分: 朋友 目光是没有速度的 只是接收光的一种形式按你说的 应该叫作眼球变焦速度 当它超过光速 会看见物体在视野边缘发红(学术史叫“红移”,因为红光波长叫长,根据多普勒效应推断得,它说明物体离我们远离),而视野的中间什么都不是,因为实际上 速度达到光速时 根据时间速度关系方程:T=t'/√(1-(V/C)^2),时间就没有意义了,也就是那时的目光是无意义的,就像1除以0一样 望评满意答案

丹江口市17183059476: 肉眼观察速度就能超过光速 -
勤顾低分: 肉眼观察的速度就是光速.我们用眼睛观察事物是通过光的反射到我们眼睛里的.就像在黑夜没有光,我们就不能看到事物

丹江口市17183059476: 假如有超光速存在,人类能观察到吗 -
勤顾低分: 如果它的频率还是“可见光”的频率的话,我想可以,因为人眼睛的感光细包是用频率来判断光的存在的,“可见光”之所以能被眼睛看到是因为它的频率能被眼睛感测得到,电磁波也是一种光,它的频率跟可见光的不一样,人的眼睛自然就看不见了,但速度是一样的.以上是个人判断,也不知道说得对不对.

丹江口市17183059476: 目前人类发现有超越光速的东西存在了吗?现在人类发现有超光速的东西存在吗?如果有,人能看见吗?人看见东西是因为光传到了人的眼睛里,但比光还快... -
勤顾低分:[答案] 1972-1974年美国天文学家发现塞佛特星系3C120自身膨胀的速度达到光速的4倍.

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