​超新星爆炸释放的中微子,为何比光速还快3小时到达地球?
admin
2021-01-14 13:57:30
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爱因斯坦曾经在广义相对论里面提出时空膨胀理论,认为时间不是一成不变的,而是可以改变的,时间和空间并非独立的,而是可以组成一个更高级的空间概念,这个空间就叫做时空,根据时空膨胀理论,爱因斯坦认为只要改变物体的速度就可以改变时间,用一句话概括就是:速度越快时间就越慢;速度达到光速时间就停止;速度超越光速时间就可以倒流。也就是说在实际情况中不可能发生的时间倒流、时空穿越在理论上竟然是可行的,而且还是爱因斯坦这位伟大的科学家提出来的,让多少人相信这个事实。

​超新星爆炸释放的中微子,为何比光速还快3小时到达地球?

超新星爆炸

但是就在大家欢呼雀跃的时候,爱因斯坦又给大家泼了一盆冷水,爱因斯坦表示,时间停止是不可能的,时光倒流更加不可能的,因为光速是宇宙中最快的速度,世界上没有任何一种速度比光速还快,并且他还提出了一种理论证明光速不可达到和超越,这种理论就是著名的质能方程式E=mc^2(其中E代表能量;m代表质量;c代表光速),从这条公式我们可以看出,一个物体的速度(c)越快,质量(m)越大,那么这个物体所需要的加速力(也就是能量E提供的动力)也就越大,当速度(c)达到光速的时候,质量(m)将会达到无穷大,整个宇宙就没有这么大的能量(E)可以给这个物体提供加速度了,如何理解这句话呢?

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超新星爆炸会释放中微子和光子

简单点说,就是一艘飞船要想拥有更快的速度,那么需要装载的燃料就越多,因为燃料越多可以让飞船飞得越快,而要想达到光速,必须需要质量无穷大的燃料,既然这艘飞船的质量达到无穷大了,那么它又怎么可能达到光速了,这不是自相矛盾吗,因此光速不可能达到。

​超新星爆炸释放的中微子,为何比光速还快3小时到达地球?

光子是目前唯一被认为是宇宙中零质量的物质

我们知道光是由光子组成的,而光子是宇宙中唯一存在的质量为零的物质,因此由光子组成的光可以达到光速,也就是说宇宙中没有任何物质的速度可以比光子快,这是根据爱因斯坦的质能方程式E=mc^2反推出来的科学结论,可是科学家发现,1987年爆发过一次超新星爆炸,被命名为SN1987A超新星爆炸,这次超新星爆炸产生的其中一种物质叫做中微子,这种物质在超新星爆炸之后朝着地球奔袭而来,本来按照常理,地球上最先接收到的物质是光子,可是科学家竟然首先接收到的是中微子,而且中微子到达地球的时间比光子的时间快了整整3个小时,也就是说中微子的速度比光子还要快,这不明显违背了爱因斯坦相对论中质能方程式E=mc^2断言没有物质比光子还快这个结论吗,难道爱因斯坦真的错了?

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中微子

其实这并没有违背爱因斯坦相对论的理论,因为科学家发现在这次超新星爆发之前,就有很多中微子已经向地球飞来,而且中微子的质量非常小,小到人类都无法测量它的质量是多少,虽然中微子的质量不像光子质量是零,但是它的质量已经无限接近光子的零质量的值了,这就意味着中微子的速度可能接近光速了,既然是接近光速,而且它在超新星爆炸之前就向地球飞来,那么等于光速的光子肯定追不上中微子。

​超新星爆炸释放的中微子,为何比光速还快3小时到达地球?

光速目前依然是宇宙最快的速度

就好比短跑运动员,一个是世界第一,一个是世界第二,在百米赛跑中,让世界第二先跑1秒,世界第一根本追不上,因为百米赛跑的时间差距是以微秒来计算的,相差0.01秒就相差1-2个名次了,同样的道理,中微子的速度接近光速,但是在超新星爆炸前4个小时就已经向地球飞奔而来,而光子在超新星爆炸时才向地球飞来,比中微子慢了整整4个小时,在速度相差不是很大的情况下,肯定是中微子先到达地球,因此它并没有违背光速不可以超越预言。

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