存在超光粒子嗎?

  • 作者:由 匿名使用者 發表于 農業
  • 2023-01-03

存在超光粒子嗎?易書科技 2019-04-12

我們知道光的傳播速度為每秒30萬千米。如果要說得精確,光速每秒為299792。458千米,這是光在真空中的傳播速度。這個速度相當於每秒繞地球7圈半。

光速的測定,無論是在地球上靜止測量,還是在宇宙飛船中運動測量,數值都是不變的。也就是說,光速不受光源的影響,也不受觀察者運動速度的影響。它是絕對值,這就是光速不變理論。愛因斯坦的相對論告訴我們,光速是最大的速度,任何物質運動的速度都不能超過光速。對此,人們堅信不疑。

如果在世界上有比光速運動更快的物體,愛因斯坦的相對論也就不成立了。事實也證明,在地球上,在我們日常生活中,的確找不到有比光速更快的運動物體。問題是,在地球上沒有,不等於說在茫茫宇宙中也不存在。在基本粒子世界裡,會不會有超光速現象呢?物理知識告訴人們,高能粒子運動的速度是極快的,在高能加速器中,運動速度可以達到20萬千米/秒,甚至25萬千米/秒,那麼其中會不會出現超光速的粒子呢?就在人們對此產生懷疑時,有一個現象被前蘇聯科學家切倫科夫發現。光在水中的傳播速度要比在真空中慢,而高能粒子在水中的速度卻超過光速。切倫科夫發現的這一現象後來被其他科學家所證實。因此,這一現象的發現無疑打開了人類的視野,認為在自然界中存在超光速的粒子,取名為“快子”。這樣,有的物理學家據此把基本粒子分為3類:慢子、光子和快子。慢子,其速度不超過光速,比光速慢的意思。而光子的速度就是光傳播的速度,即30萬千米/秒。快子,是比光速快的粒子。不過這樣的劃分,還是一種設想,關鍵是要找到“快子”。如何去發現快子,又成了一個謎。以上是微觀世界中的猜想。

天文學家在20世紀有一個重大發現,即類星體的發現。類星體是一種很特別的天體,用天文望遠鏡接收到這類天體的無線電波,製成相片,看上去有點像恆星,但又不是恆星,所以命名為類星體。對類星體進行觀察,發現存在超光速現象。開始發現一個叫3C120的類星體,它在膨脹,而且膨脹的速度是光速的4倍。科學家們驚奇不已,在遙遠的宇宙深處,竟有這種奇怪的現象。後來還發現有的類星體包括兩個射電的子源,兩個子源以極高的速度分離。類星體3C345的分離速度是光速的7倍。經過7年的觀測,才最後確定這一事實。另一種類星體的兩個子源的分離速度竟是光速的10倍。面對這個事實,物理學家和天文學家議論紛紛,提出了不同的解釋。有人堅信愛因斯坦的相對論絕對正確,世界上不存在超光速現象,對類星體觀測到的超光速現象,不過是一種假象,稱作視超光速膨脹。意思是說,看起來超光速,實際上不超光速。而另一些科學家則認為,只要類星體處在很遙遠的宇宙深處,那麼類星體的分離速度的確是超光速的。

不論哪種解釋,都有不完善之處。因此,超光速現象還是一種猜測,超光粒子還在尋找之中。

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