韦德体育官方网站注册开户 为何光速有上限(30万km⧸s)？如果是无限的会发生什么？

光在物理学中总是显得神秘而特别。它有时展现出波动性，如早期的双缝干涉实验，一束单色光照射到有两条缝的平面上会形成宽度相等、明暗相间的条纹。有时又表现出粒子性，如在光电效应中，高于特定频率的电磁波照射下，某些物质内部的电子吸收能量后逸出，形成电流。

在1900年左右，马克思普朗克提出了黑体辐射理论，为了解释黑体辐射，我们必须将光视为由量子化的光子组成的，它主要表现出波动性，但在测量时又可以呈现出类似粒子的属性，这就是光的波粒二象性。

然而，这又引出了另一个问题：如果光是一种波，它是如何传播的？经典物理学提出了一态的概念来解释这一点，这是一个看不见的背景介质，充满了所有的空间，光和重力等东西可以通过它传播。但在1905年，爱因斯坦用他的狭义相对论推翻了一态的概念，他解释说光不是靠介质传播的，光可以以恒定的速度在真空中传播，这是任何物体可能的最大速度，即光速。

我们现在已经精确测量了这个速度，但为什么宇宙有一个最高速度的限制呢？为什么这个上限不是无限的，或者如果光速不是恒定的，而是在不同情况下会发生改变会怎样？

光速的限制与真空中的两个基本属性有关，它们被称为真空介电常数和磁导率。这两个常数是测量得出的常数，目前还没有任何理论可以解释它们是如何产生的。我们可以将这两个常数视为空间对电磁波传播的阻力。由于空间对其传播表现出阻力，这就对光速的极限设定了限制。如果这种阻力低得多或不存在，那么光速就会快得多，甚至可能是无限的。

在一个光速无限的宇宙中，信息能够瞬间从宇宙的一个位置传递到另一个位置。这将意味着宇宙中任何时刻可能都有100万个超新星在数千亿公里之外的空间中爆炸，他们可能会瞬间杀死我们地球上的生物，因为光速的无上限导致我们在地球上会同时经历这些事件。

此外，光速与物体的质量也有关。在一个光速无限的宇宙中，我们可能生活在一个没有质量全是能量的宇宙中。这可能导致我们抛弃在现实物理学中学到的几乎所有东西，需要重新引入光的以太理论来解释光是如何根据固定的参考框架移动的。

光速在物理学中如此重要，因为它代表了因果关系。因果关系是重要的，人们不必在空间或时间或世界的同时性上达成一致，但为了拥有一个连贯的世界，每个人都必须对因果关系达成共识。因果关系的速度是与舟中允许的最大速度，即光速。光子的静止质量为零，导致光速就是与舟中物体运动的最大速度。光也是我们人类发现的第一个以这种最大速度旅行的事物。任何没有静止质量的粒子都将以这个最大速度运行。

因此，我们既不可能改变真空中的光速，也不可能运动得比光更快。光速被认为是我们与舟中的物体的速度极限。根据狭义相对论，随着物体运动速度越来越接近光速，物体的相对质量会快速增加，最后它的相对质量就会变得无限大，这就对物体的运动速度接近光速乃至超过光速构成了根本上的限制。

因此，光速的上限与物体的质量以及宇宙中因果关系的存在密切相关。光速上限的存在保证了我们生活在一个有序而可预测的宇宙中。