吃鯨!比光速還快的有這三種東西
這里有三種東西要比光速“還快”,但你會(huì)被這三種東西驚訝到。那么,是什么物理現(xiàn)象會(huì)比光還快呢?
1、膨脹的宇宙及其中的星系
如果當(dāng)你抬頭仰望夜空,你所看到的都是遙遠(yuǎn)的星系。遙遠(yuǎn)的星系看起來比想象中的更紅,多普勒效應(yīng)指出遠(yuǎn)離我們而去的物體會(huì)紅移。而那些有著巨大紅移的星系,似乎表明它們的遠(yuǎn)離速度要快于光速。
不過不要被迷惑了,這種紅移并不是來自多普勒效應(yīng),而是來自膨脹的宇宙。當(dāng)光從星系穿越空間到達(dá)我們這時(shí),空間膨脹,這意味著拉伸了光,使它變得更紅。所以沒有什么東西的運(yùn)動(dòng)速度能超過光速,而只是宇宙變得越來越紅。
2、剪紙
用剪刀剪一張紙,這會(huì)比光速還快嗎?不會(huì),但我們可以讓它更快。
我們從平板切紙機(jī)取下一塊刀片。把刀片的一端放在紙上,而把另一端放在距離紙僅有蜘蛛絲大小的高度。然后以這個(gè)角度切割,將導(dǎo)致紙張的切口傳播速度是向下壓刀片速度的上百萬倍。
所以如果我們向下壓刀片的速度足夠快,就比如達(dá)到子彈飛行的速度,那么切口在紙張上的傳播速度將會(huì)是光速的數(shù)倍。
3、量子糾纏
那么,第三種可能是最不可思議的一個(gè)。這就是量子糾纏粒子,以糾纏的硬幣為例。如果把兩個(gè)硬幣拋起來,然后看一下其中的一個(gè),如果是反面,那另外一個(gè)是怎樣的呢?它可能是正面,也可能是反面。
但如果這兩個(gè)硬幣是由量子糾纏機(jī)拋出來的,那么一個(gè)硬幣的狀態(tài)則是取決于另一個(gè)的狀態(tài)。如果其中一個(gè)飛到宇宙的另一邊,另一個(gè)人飛到我們這里,然后看到它,發(fā)現(xiàn)它是反面。這意味著另一個(gè)是正面。它們永遠(yuǎn)都是相反的。如果它是正面,那么另一個(gè)必定是反面。
但這還會(huì)變得更離奇,當(dāng)糾纏的兩個(gè)硬幣飛離彼此,它們的兩個(gè)面既非正面亦非反面,它們實(shí)際上是正面和反面的量子混合物。這就像那只既死了又活著的薛定諤貓。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)是反面時(shí),這意味著在那時(shí),如果有人看到另一個(gè),那它必定是正面。那么這兩個(gè)協(xié)調(diào)怎么會(huì)穿越宇宙呢?一個(gè)可能的解釋是它們之間有一個(gè)超光速的影響。而在很多很酷的實(shí)驗(yàn)中表明這種糾纏是真實(shí)的。
等一下,愛因斯坦說過沒有任何東西或信息的運(yùn)動(dòng)速度可以超過光速。我們反駁了他嗎?星系的運(yùn)動(dòng)速度并沒有超過光速,所以沒錯(cuò)。
而關(guān)于切割紙,唯一運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)就是刀片上的原子,而它們向下運(yùn)動(dòng)的速度顯然要慢于光速,所以無論切口移動(dòng)的速度有多塊,都沒有問題。但對(duì)于量子糾纏,有些東西可能比光更快,但它是隨機(jī)的。我們并沒有選擇在宇宙另一邊的硬幣會(huì)怎樣,所以我們沒有發(fā)送任何信息。因而愛因斯坦還是正確的。