为什么万物无法超过光速?大自然为何限制这么一条奇怪的定律?

宇宙极限速度等于真空中的光速,至于为什么宇宙存在极限速度,这是当前科学无法解释的难题。

爱因斯坦以“光速不变原理”为前提假设,推导出宇宙的极限速度为光速,在实践中,科学家也发现光速是一道不可突破的屏障;比如大型强子对撞机可以把质子加速到99.9999992%,但就是无法达到光速。

这是一条令人诧异的物理规律,为什么大自然会把物体的运行速度做一个限制?似乎完全没理由啊!

相对论本身给出了光速极限的结论,但是至于为什么存在极限速度,相对论无法回答。

经光速不变原理,还能推导出时间和空间的相对性,既时间和空间可以被压缩,也可以拉长。

有人可能会说“根据质能方程,光速无限大的话,一小点质量就会释放出无限大的能量,产生这种发散结果,所以光速存在极限。”

这个说法本身是存在问题的,因为质能方程是相对论的推论,用推论来解释前提假设,陷入了自循环推论,没有任何意义。

假如光速无限大,那么相对论就退回牛顿力学,牛顿力学本身在理论上也是一个自洽的系统,时间和空间就是绝对的,质量和能量相互独立,如此下去也没有问题,可大自然偏偏就设定了光速极限。

科学家在研究量子力学和相对论时,衍生出一个理论——量子引力论,艾伯菌就曾看到量子引力论对光速极限的解释。

量子引力论认为:超光速会造成光子中的引力子和反引力子运行不稳定,然后使光子运行速度变慢,当光子退回到一定速度时,引力子和反引力子就达到了最稳定的状态,而这个极限速度正是光速,量子引力论对光速不变的解释,还说明了光子具有结构特征。

不过量子引力论只是众多前沿理论中的一个,类似的理论还有超弦理论、引力圈理论、M理论等等;目前都还处于理论研究阶段,没有得到科学实验的证实。

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