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如果光速是无限的:好可怕!
2016-08-12 15:51:42  出处:怪罗科普   编辑:上方文Q   点击可以复制本篇文章的标题和链接

如果光速是无限的,那宇宙会是什么样子呢?

这当然不现实,因为光的速度显然不是无限的,但这样的问题是一个很好的方式来探索一个物理模型的不同方面是如何相互关联的。

如果光速是无限的:好可怕!

例如,在我们的宇宙中,光是一种电磁波。它不仅有速度,而且还有波长。

如果把波想象成一种振荡,那么拥有无限速度的光将没有时间振荡,因此无限速度的光不会是一种波,因为光的波长决定了其颜色,这也意味着这种光没有颜色。

但这还会变得更糟,因为在经典物理中,电磁波导致原子和分子中的带电粒子振荡而产生光。没有波,原子无法被诱导发光,这样的宇宙将是一片黑暗。

如果光速是无限的:好可怕!
电磁波的范围很广

但是真正的光具有波粒二象性,那么我们就假设无限速度的光也有这样的性质,它只是某种粒子,所以撇开波的干预,我们仍然可以有光和颜色。如此,会有什么变化?

相对论是一个显而易见的选择,爱因斯坦的相对论依赖于一个有限的光速,而在无限光速的情况下,诸如时间膨胀等所有这些有趣的事情都不复存在。

那么,还有爱因斯坦最著名的方程E=mc^2。这个质能方程主要揭示了物质可以转化为能量,反之亦然。这是为恒星提供能量和产生重元素的核聚变的核心。

在无限光速下,恒星仍然可以由引力收缩提供核聚变的能量,但它们只会持续一百万年,而不是数十亿年。这些恒星也不会有任何机制来发生超新星爆炸,所以也就没有办法从旧的恒星中诞生新的恒星。

如果光速是无限的:好可怕!
相对论的建立都是在爱因斯坦年轻的时候完成的,而不是那个头发乱糟糟的老年爱因斯坦

由于爱因斯坦的引力理论是一种泛化的狭义相对论,因此它也会消失。我们的宇宙模型——从大爆炸开始,通过暗能量膨胀——是基于爱因斯坦的理论。没有此,宇宙看起来很不同。没有暗能量,可能也不会有大爆炸。

当然这一切只是假设,如果你对物理现象做出不同的假设,你会得到不尽相同的效果。

虽然我们没有办法知道真正的无限光速宇宙会是什么样子的,但这说明一个物理模型的不同方面是如何相互联系的。对模型中的参数做出任何的调整,其结果可能会波及到各个方面,甚至导致整个模型的崩溃。

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