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2023-01-09 09:30:07来源：互联网

超过光速会怎么样（什么限制了物体接近光速）

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如果小明跑得比光还快，他会看到什么？

俗话说，与时间赛跑，但是人却始终无法跑过时间。时间是一个无法捉摸的存在，然而有研究表明只要速度可以达到光速，我们的时间相对于别人来说几乎等于永恒，这是为什么呢？首先，我们来从人最基本的速度说起。

我们知道，世界跑的最快的人类当属博尔特，以他的最短百米纪录9.58来说，相当于每小时跑37.578公里。一旦人类达到了这个纪录，你的腿部肌肉几乎已经达到一个极限，即它们收缩和释放的速度，以及它们能产生多大的力量来克服你身体的空气阻力这时候我们看到的画面依然是清晰的。

当你脸上的风速超过每小时50-60英里时，你的眼睛就会开始流泪。这就是为什么大多数骑摩托车的人即使不相信戴头盔也要戴护目镜的原因。当你以每小时457英里的速度跑步时，你的脸就会发生被强烈的对风剧烈猛袭。这是你很难看到任何东西。当你以超音速跑步时，会看到什么嗯？空军飞行员布莱恩·尤德尔上尉是历史上唯一一位以超音速从战斗机上弹射出来后幸存下来的飞行员之一。空气以每小时768英里的速度在他身上移动，他表示几乎要了他的命。

“感觉就像是有人用火车撞了我，”尤德尔说当我出去的时候，风把我的头盔从我的头上撕了下来，我的头和脸上的血管都断了，我的头肿得像篮球一样大，嘴唇也有黄瓜那么大。我的左肘关节脱臼，向后突出，唯一支撑着我腿的是动脉、静脉、神经和皮肤，我的左腿在下半部断裂了。”他的身体被风吹得支离破碎。

所以说以人类的肉体想要在高速下看到眼前的事物必须要载体，那么假如一个人比如小明以达到光速甚至超过光速的速度行驶时他会看到什么呢？

这时候我们必须面对这样一个事实：一旦小明达到了实际的高速，他就需要获得动能。结果表明，只有1公斤的质量，在0.5光速下移动，就有大约10兆吨的能量。当然，如果小明忽略了这一物理现象，开始以相对论产生影响的速度跑得更快，他会发现试图留在地球表面会产生大量的离心力。提示-如果你在地球轨道的距离上以光速的一半绕着太阳移动，那大约是10万Gs。把转弯半径从9300万英里缩小到8000英里，离心力又增加了1.2万倍左右…

如果你忽略了物理，继续跑得更快，你会发现进一步加速所需的能量一直在上升，直到你把可见宇宙中所有的物质都转化成能量，这仍然不足以让你在真空中达到光速，更不用说超过光速了。

如果你忽略了这一物理现象，你会发现所有迎面而来的光子都发生了剧烈的蓝移，以至于即使是最长波长的无线电波现在也出现在紫外线中，而你的眼睛却无法捕捉到它。如果你在真空中达到了光速，你现在就是一团光子云，因为在真空中没有质量的粒子能以光速传播。

如果你超过了光速，你就有了另一个问题——时间在一边。从字面上说。很多人认为如果你超过光速，时间就会倒流。你可能已经没有眼睛了，因为你以前的质子、中子和电子都变成了奇怪的未知粒子，它们的行为不同，向各个方向发射。但是这一切又怎么可能呢？

当我们还是孩子的时候，我们都很惊讶超人的飞行速度比飞驰的子弹还要快。我们甚至可以想象他，追着武器发射的炮弹，伸出右臂，披风在身后荡漾。如果他以子弹一半的速度移动，子弹离开他的速度就会减半。如果他真的跑得比子弹还快，他就会追上子弹。换句话说，超人的空中动作服从牛顿的时空观，即空间中物体的位置和运动都应该相对于绝对的、不移动的参照系来测量。

在20世纪初，科学家们坚持牛顿的世界观。后来爱因斯坦和一个德国的数学家爱因斯坦和一个名字都改变了。1905年，爱因斯坦发表了他的狭义相对论，提出了一个惊人的想法：没有首选的参照系。一切，甚至时间，都是相对的。他的理论有两个重要的原则。第一种说法是，同样的物理定律同样适用于所有不断移动的参照系。第二种说法是光速是恒定的，是300000公里每秒，与观察者的运动或光源无关。根据爱因斯坦的说法，如果超人以光速的一半追逐一束光束，光束仍然将以完全相同的速度继续远离他。

这些概念看似简单，但却有一些令人费解的含义。其中最大的一个是爱因斯坦著名的方程E=mc²，其中E是能量，m是质量，c是光速。根据这个方程，质量和能量是同一个物理实体，可以相互转化。由于这种等效性，物体因运动而产生的能量将增加其质量。换句话说，物体移动得越快，质量就越大。只有当一个物体移动得非常快时，这一点才变得明显。例如，如果它以光速的10%移动，它的质量只会比正常情况下多0.5%。但如果它以光速的90%运动，它的质量将加倍。

当物体接近光速时，它的质量急剧上升。如果一个物体试图以每秒30万公里的速度运动，那么它的质量就会变得无限大，移动它所需的能量也会无限大。由于这个原因，没有一个正常的物体能像光速一样快或快。

如果你的速度几乎和光速一样快呢？那样的话，你会体验到一些有趣的效果。一个著名的结果是物理学家称之为时间膨胀，它描述了当物体移动得非常快时，时间是如何变得更慢的。如果你用90%光速的火箭飞行，你的时间会减少一半。你的表只会前进10分钟，而超过20分钟的时间对地球上的观测者来说已经过去了。

你也会经历一些奇怪的视觉后果，你会注意到一个极端的多普勒效应，它会导致你前面的恒星发出的光波聚集在一起，使物体呈现蓝色。来自你身后恒星的光波会散开并呈现红色。你走得越快，这种现象就越极端，直到所有可见光从飞船前面的恒星和后面的恒星完全偏离了已知的可见光谱（人类可以看到的颜色）。当这些恒星离开你可感知的波长时，它们只是在背景下逐渐变黑或消失。

当然，如果你想比飞驰的光子更快，你需要的是非常超强的技术，但是现在只是妄想。。

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