世界上四個比光速更快的東西

2023-04-01 10:55:07 1

光速是指光波或電磁波在真空或介質中的傳播速度，光速定義值：c=299792458m/s=299792.458km/s，愛因斯坦狹義相對論(Special Theory of Relativity)中，質量與能量長期不變的結合在一起，形成一個簡單的基本方程式E=mc2，這個小小的等式預測了，沒有任何有質量的東西在移動時，速度可以和光速一樣，或者超越光速。

人類最近一次能夠達到光速，是在強力的粒子加速器當中，如大型強子對撞機(e Large Hadron Collider)和兆電子伏特加速器(Tevatron)。

這些龐大的機器促使次原子粒子加速達到99.99%的光速，然而就如諾貝爾物理學獎得主大衛·葛羅斯(David Gross)的闡釋，這些粒子永遠無法達到宇宙的速限。

如果要能達到的話，在過程中需要無限大的能量，因此這個物體的質量也會變得無限大，而這是不可能的。(光的粒子稱作光子，而它之所以能以光速移動，乃是因為它沒有質量。)

自愛因斯坦以來，物理學家發現有些存在可以達到超光速(意指比光速還快)，並且仍遵循狹義相對論中所主張的宇宙常規。雖然這些存在無法反駁愛因斯坦的理論，但卻讓我們對光及量子界的奇特行為能有洞察了解的機會。

比光速快之一：量子

物理學家們認為宇宙大爆炸之後即刻發生的狀況就是如此，而這個時期稱為大爆脹，在1980年代由物理學家阿蘭·古斯(Alan Guth)及安德烈·林德(Andrei Linde) 首度提出這樣的假設。在百萬分之一秒的百萬分之一的時間之內，宇宙再三的雙倍擴張，因此宇宙的外緣得以快速擴展，而速度甚至比光速還快。

量子糾纏聽起來複雜又嚇人，但是就最初的糾纏而言，只是次原子粒子彼此互相溝通交流而已。

Kaku在Big Think解釋道：「根據量子理論來說，如果我有兩顆電子靠得很近，它們可以和諧的一起震動。」現在，即使把那兩顆電子分開至距離有幾百光年甚至幾千光年之遠，它們之間即時通訊的橋梁依然可以保持暢通。

Kaku寫道：「如果我輕搖一顆電子，則另一顆電子立刻能『感應』到這個震動，這樣的通訊比光速還快。雖然沒有任何東西可以超越光速，但愛因斯坦想到了這點，因而反駁了量子理論。」

事實上，1935年時，愛因斯坦、鮑裡斯·波多爾斯基(Boris Podolsky)及納森·羅森(Nathan Rosen)試圖進行一場有如愛因斯坦提出的「鬼魅般行動的超距作用」之思想實驗，並藉此反駁量子理論。

然而諷刺的是他們的報告為現今稱之為愛因斯坦-波多爾斯基-羅森悖論(Einstein-Podolsky-Rosen paradox；EPR)奠定了基礎。此悖論主要在描述量子糾纏的即時通訊，而此對於世界上一些最尖端科技，如量子密碼學而言，是不可或缺的重要部分。