尽管这样的说法看似有些荒唐,毕竟对于人类而言,每秒几百米的速度就已经很快了。但在宇宙的尺度上,光速确实一点也不快。即便以光速跨越银河系,至少也需10万年的时间。这意味着如果人类乘坐光速飞船探索银河系,整个旅程将超过上千代人。而对于跨度达到930亿光年的可观测宇宙,这样的光速旅行更是漫长。光速真的很慢,当我们抬头仰望夜空时,我们看到的都是成百上千年前的恒星,因为这些恒星发出的光需要成百上千年的时间才能到达地球。所以现在我们已经了解到光速不快,而是极慢。
为什么宇宙中的光速这么慢?
2015年,苏格兰科学家宣布,他们已经找到了一种降低光速的办法。科学家把光子送入一种特殊的装置,结果改变了它们的形态,使光子的速度放慢。
尽管速度放慢的幅度极其微小,但成就本身是令人惊叹的!根据相对论,每秒299,792,458米的光速是不可改变的速度限制。但为什么有人想减慢光速呢?毕竟,光速已经足够慢了!
尽管这样的说法看似有些荒唐,毕竟对于人类而言,每秒几百米的速度就已经很快了。但在宇宙的尺度上,光速确实一点也不快。即便以光速跨越银河系,至少也需10万年的时间。这意味着如果人类乘坐光速飞船探索银河系,整个旅程将超过上千代人!而对于跨度达到930亿光年的可观测宇宙,这样的光速旅行更是漫长。
纵然不考虑以光速行进的星际旅行,在我们的太阳系中,光的速度仍然是比较缓慢的。根据天体物理学家Brian Koberlein教授的计算,光从太阳到木星需要45分钟,而到冥王星则需要5个小时。
光速真的很慢,当我们抬头仰望夜空时,我们看到的都是成百上千年前的恒星,因为这些恒星发出的光需要成百上千年的时间才能到达地球。所以现在我们已经了解到光速不快,而是极慢。那么,为什么光速这么慢?
理论物理学家Gennaro Tedesco提出了一种看法:宇宙就是这样,光子就是以这样的速度传播,为什么会这样并没有原因,这只是它们的存在方式。物理学不解释为什么它们是这样,而是解释如何通过已证实的模型来做出预测。
正如理论物理学中经常出现的情况一样,这个答案实际上是一个非答案。不过,我们可以从其他方面来看待这个问题,例如,如果光速提高1000倍,宇宙会是怎样的?
在这样的宇宙中,光速飞船只需一百年的时间就能跨越银河系。飞向距离太阳最近的恒星——比邻星,只需不到两天的时间。由于光速的提高,计算机和网络的运行速度也会变得更快。此外,我们还更有可能接收到地外信号。
然而,凡事皆有利弊。如果光速提高1000倍,太阳将会比现在更热上百万倍,整个地球将会被烤焦。因此,一个适宜的光速是必要的。如果光速过快,地球上的生命可能不复存在。
谁知道慢光速的机理? 现在光速能降到几十甚至几米每秒了;.原理是啥呢
光在介质中变慢,折射率越高越慢
美国的科学家们成功地提高了介质的折射率.他们采用的介质是由施加激光后的超低温原子云构成的.研究人员首先将大量钠原子组成的原子云冷却至接近绝对零度后形成所谓的“玻色——爱因斯坦凝聚”状态,在这种低温状态原子的运动速度几乎为零,钠原子被迫互相重叠而静止,形成一种“冷凝物”.随后,科学家们再用激光束来处理“冷凝物”,大幅度地改变了它的折射率.此后再用一束黄色的激光通过这一经过处理的“冷凝物”时,成功地观测到了激光速度大大降低的现象.竟然将光速降到了最低每秒17米
但为什么呢?
光在介质中减速是因为介质原子对光子的吸收和再发射,真正的光速是永远不变的.
就像镜子反射光其实是镜子吸收了光子在发射光子!而不是我们想象的把光子弹掉
空气越密集,是不是光速的传播速度就越慢,为什么?
众所周知,光是宇宙中传播速度最快的一种物质,它比我们的声音传播速度要快得多。但是光在不同环境之下,它的传播速度是不一样的。例如它在真空中的传播速度要比在空气中的传播速度要慢一些。在现代中,有不少人认为空气越密集,光的传播速度就越慢。但事实上,在生活中不少科学家们对光的传播速度进行了研究,发现确实在空气越密集的状态上,光的传播速度相对其他情况下来说要慢一些。
一、光的简述光其实在自然界中是一种很神奇的物质。在物理学上光也是有一定强度的,它的强度用坎特拉这个物理量来表示。在物理学中,光的强度与光的速度其实并没有太多的关系。光强度与它周围的自然环境却有着密切的联系,一般来说,在真空之中,光的强度会衰减过半,而在水中光的强度会变弱一些。真正影响到光的传播速度是取决于光的频率,而光的频率又取决于光的颜色。换一句话说,光速其实是不恒定的。
二、影响光速的原因自然界中影响因素的原因有很多,其中传播介质是一个影响光的速度的一个重要因素。例如,光在玻璃或着一些半透明的物质中传播的时候,它整体传播的速度会降低。然而光在一些空气相对密集的地方的传播速度要比空气稀薄的地方的传波速度要慢一些。由此可见,在自然界中能够影响光传播速度的主要是光的传播介质。
三、综述然而之所以自然界中空气的密集程度会在一定程度上影响到光的传播速度,其实主要是因为自然界中的空气作为光传播的一种介质与光传播过程中相互作用而导致的一种结果。
为什么光速行驶时间会变慢
在20世纪爱因斯坦狭义相对论中质能等价理论的推论,即著名的方程式E=mC^2;,式(质能方程)中为E能量,单位电子伏特(eV),m为质量,单位MeV/c² ,C为光速;也就是说,一切物质都潜藏着质量乘于光速平方的能量。 一个静止的物体,其全部的能量都包含在静止的质量中。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,也就是有无穷大的阻力。因此,任何物体的运动速度不可能达到光速,只有质量为零(在宇宙大爆发时有很多现在质量不为0的粒子质量为0)的粒子才可以以光速运动,如因科学研究虚构的“光子”、“引力子”这个名称。
为什么光在水中的传播速度会变慢?
光的强度是一个物理量叫做坎特拉,其中强度与其传播的速度是没有关系的,在真空中也会衰减,关是一种电磁波,在水中的时候,其波长会变短,光还有一个特性就是频率不变,光速是等于频率乘以波长的,所以光速会变慢!(光的频率决定了光的颜色)
扩展资料:
光的传播规律:
光在同种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、日食和月食还有影子的形成都证明了这一事实。
撇开光的波动本性,以光的直线传播为基础,研究光在介质中的传播及物体成像规律的学科,称为几何光学。在几何光学中,以一条有箭头的几何线代表光的传播方向,叫做光线。
几何光学把物体看作无数物点的组合(在近似情况下,也可用物点表示物体),由物点发出的光束,看作是无数几何光线的集合,光线的方向代表光能的传递方向。
这些概念显然与光的波动本性相违背,但是如果我们所讨论的研究对象的尺寸远远大于光的波长,而它的细微结构也不必十分严密考虑的情况下,由几何光学得出的结论还是很好的近似。(应用波动光学,可以得到光的传播问题的严密的解),由于几何光学方法简捷,在解决光学技术问题中,经常用到它。
几何光学中光的传播规律有三:
(1)光的直线传播规律已如上述。大地测量也是以此为依据的。
(2)光的独立传播规律两束光在传播过程中相遇时互不干扰,仍按各自途径继续传播,当两束光会聚同一点时,在该点上的光能量是简单相加。
(3)光的反射和折射定律。光传播途中遇到两种不同介质的分界面时,一部分反射,一部分折射。反射光线遵循反射定律,折射光线遵循折射定律。
参考资料来源:百度百科-光的传播
相关推荐: