眼睛看到的事物有速度吗,眼睛看到的一定是事实吗

每天睁开眼睛望向窗外,看到的第一缕阳光已经穿过了万水千山。然而光速是宇宙中最快的,所以它总是瞬间到达。


但有些人可能会奇怪,我们和太阳的距离超过一亿公里。尽管光速更快,但太阳发出的光与地之间仍然存在距离。


随着距离的增加,自然会出现时间差。那么题来了,为什么我们感觉不到这个时间差距呢?或者每次睁开眼睛都能看到光?


用一个不精确的说法来说,人睁眼和闭眼的速度有可能超过光速吗?要回这个题,我们需要看看光与宇宙的关系。


你和光不在同一时间


我们每天看到的光并非都是光。作为电磁波的一种,人眼可见的光是一种光谱,眼睛能触摸到、看到的波长在400纳米到700纳米之间。


光不是传统意义上的旋转,而是反射和折射。例如,我们晚上看到的月亮是阳光的反射。


因为可见光一般是不弯曲的,而地又在不断地自转,所以我们置身其中就能感受到白天和黑夜的转变。


由此我们可以了解到,光并不是每晚都会消失,而是地的这一面面向与太阳相反的方向,所以光是不可见的。


如果用台灯代替太阳,用代替地,则朝向台灯的表面将是明亮的,而相反的一面将是黑暗的。


此时,您可以清楚地看到台灯仍然在发光,因为它不在表面,但发光并没有消失。同样,当你回到地时,你正处于夜晚的阴影中;太阳还没有落下,而是被遮蔽了。


只是你与地和太阳相比太小了,在这个系统中你的直觉告诉你光和太阳已经消失了。但事实上,太阳仍然不断地发光。


正因为如此,太阳一从地平线探出头来,光明就已经在眼前了。你可以这样理解。友好的太阳“发送”光并且它不断到达,因此当地旋转面向太阳时,您可以立即看到光。


这意味着这些光已经存在了,而你看到的并不是实时来自太阳的光。或者,这样理解,由于太阳和地之间的距离,光传播大约需要8分钟,所以我们从太阳看到的光和它实际发出的光之间总是存在8分钟的时间差。还有太阳。


然而,根据距离而产生的时间差只是理论上的。由于你我都处于宇宙的体系之中,无法脱离它与外界进行比较,如果我们从地的角度来理解的话,我们每天看到的光其实是在实时变化的。


由于太阳光线经过数千英里到达地,因此不能直接称其为地表面的“兄弟”。两兄弟之间也有一股浓浓的气息,对光线进行反射和折射。变化对于地上的我们来说非常重要。这是实时的。


因此,当阳光经过大气中的各种影响,最终到达地表并为我们所见时,我们在看到它时就能实时了解它,尽管这些光线并不是立即从太阳辐射出来的。


归根结底,太阳和地之间是有一定的距离的,但是太阳发出的光照射到地的时间并不相同。因此,你和光不在同一时间点。


从这个角度来看,所谓的时间差其实就是距离差,时间可以认为是不存在的。也就是说,并不是说你睁开眼睛的速度很快,而是光线不断地向你靠近,而它通过你视野的速度就是宇宙速度的上限,所以感觉自然的。这是立即的。


第一缕阳光从哪里来?


当你点燃稻草捆时,你可以充分感受到稻草的光和热。而这就是宇宙中物质产生光和温度的规律,只要有温度,就会出现热辐射。


低温会发出肉眼无法看到的红外线辐射。温度高时,肉眼可见光。


那么第一缕太空光线是从哪里来的呢?在前科学时代,上帝或其他神只谈论结果,如果有光,就有光。当科学出现时,科学家们对光的起源争论了多年。


如上所述,理论上光是不会旋转的,这是从几何光学的角度来看的,光的传播方式是直线。


然而,如果我们把理论换成波动光学,光的传播形式就和波一样了。转向量子光学,能量存在变得量子化。


从科学家的角度来看,光本身就是物质本身。宇宙中有物质就有温度,有温度就会产生辐射,有辐射就会出现光。


目前的主流观点认为,宇宙经历暴胀阶段后坍缩的各种粒子形成的暴胀场构成了光的最初产生。


由于天气太热,当时与其他粒子混合的光子还没有自由传播。当一切都冷却下来时,我们所理解的光开始自由流动。


此时的光可以理解为宇宙中的第一束光。如果有光,“看见”就会随之出现,当然,这是从生命的角度来理解的。从某种意义上说,没有光就没有生命,更不用说没有光就能看见东西。


如果有光,一切都可见,但也随之而来的是“隐形”。这种透明并不是障碍,而是光线还无法到达的地方。


天文学中有一个可观测宇宙的概念,所谓可观测宇宙是指光移动和传播的地方。目前已知宇宙的边界半径为465亿光年。也可以理解,这是人类利用可见光可以“看到”的范围。


当然,这是一个理论范围,我们看到的范围比理论范围要小。


那么题来了,第一缕光线现在去了哪里呢?科学家表示,它已经变成了肉眼看不见的微波炉,存在感非常微弱。


无法接收频道的旧电视发出的雪花噪声中含有来自过去的光子。


你能追逐荣耀吗?


无论是宇宙发出的第一道光芒,还是太阳此刻发出的连续光芒,它们的行进速度都是每秒三十万公里。


因此,如果我们可以弯曲光线,它每秒可以绕地多次。速度足够快,你可以立即感觉到光的存在。


然而,由于速度足够快,我们无法逃脱光速的,也很难了解光传播之外的世界是什么样的。这就是狭义相对论。也就是说,光速是宇宙速度的上限,任何物质都无法超过光速。


当然,科幻世界里也有超光运动,但在浩瀚神秘的宇宙中,一切物质都无法逃脱质量和能量的影响。


如果一种物质含有更多的能量,它就有更大的质量。运动本身就是一种能量,运动时物体本身的质量高于静止时的质量。


当然,从增加量来看,在有限的移动速度内,增加量也是很小的。然而,如果运动速度增加并试图达到光速,物体质量的增加就会变得非常大。


假设飞机可以以接近光速移动,则其移动时的总质量大于静止时的总质量。随着质量增加,无论增加多少,飞机驱动系统的能量输出都必须加倍才能推动飞机前进。


这样,随着速度的增加,机芯的质量也随之增加,驱动系统必须不断加倍才能产生动力,而动力输出的背后必须有源源不断的能量来源。


整个太阳系以每小时7万公里的速度绕银河系运行。因此,要使飞行器以接近光速移动,其质量必须远远超过整个太阳系的质量。


显然这种情况在太空中是不可能发生的。光速仍然是最快的。但在2011年,意大利科学家声称发现了——个中微子,这些中微子的运动速度比光还快。


超轻自备箱


当年的研究结果,科研人员发现中微子的速度比光速快60纳秒。这一结果一公布就引起了轩然大波。


中微子本身是难以捉摸的。它基本上不与物质相互作用,可以穿过人体、各种建筑障碍物,甚至地。尽管如此,它对传递的对象没有影响,因为没有发生交互。


当中微子第一次被发现时,科学家们认为中微子没有质量。直到20世纪90年代,科学家通过一系列实验才发现它的质量非常小。但这个值太小,无法确定其具体值。


它的质量很小,可以穿透任何东西,并且飞行速度非常接近光速。这就是为什么当意大利研究人员公开宣布中微子可以以超过光速的速度传播时,科学界感到震惊,但他们并不认为这是不可能的。


然而,当科学界再次准备相关实验时,2012年初进行最初研究的研究人员发现他们使用的实验设备存在题,从而得出中微子正在移动的结论。它比光速还快。


这次乌龙茶事件不仅玷污了涉事科研人员的声誉,也再次证明了相对论的正确性。换句话说,宇宙中没有任何物质的传播速度超过光速。


结论


大量结果证实,科学界的常规实验中并没有超过光速。例如,在我国的正负电子对撞机中,电子经过加速后,其速度可以达到99999997,即光速。


一些科学家还假设宇宙中可能存在可以超过光速的无质量粒子,例如快子。不过,这个假说只是一个假说,迄今为止还没有实质性的发现。


没有物质的速度超过光速。这意味着我们体内的一切都仅限于这个速度。宇宙中的一切都在运动,只有光处于最前沿,定义了所有运动的范围。


范围之内有知见,范围之外无有。


参考


《宇宙第一束光是如何诞生的?》科技日报2023年4月19日《专家相对论可以超越,但‘过去’无法挽回》辽宁日报2011年11月25日,《中国科学家称“中微子超光速”:实验可能存在漏洞》北京日报,2011年10月12日


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