Luyện dịch tiếng Trung HSK 789: Con người có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng không?

[Nguyễn Minh Vũ]

Giáo trình Luyện dịch tiếng Trung HSK 789: Con người có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng không? Tác giả Nguyễn Minh Vũ

Luyện dịch tiếng Trung HSK 789: Con người có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng không? là bài giảng trực tuyến mới nhất hôm nay của Thạc sỹ Nguyễn Minh Vũ trên diễn đàn luyện dịch tiếng Trung Chinese Master.

Tác giả: Nguyễn Minh Vũ

Tác phẩm: Luyện dịch tiếng Trung HSK 789: Con người có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng không?

Giáo trình luyện dịch tiếng Trung HSK 8: Sóng hấp dẫn Nghiên cứu vật chất tối và năng lượng tối

Giáo trình luyện dịch HSK 7: Máy tính lượng tử: Qubit, Cổng lượng tử, Thuật toán lượng tử

Ngay sau đây là toàn bộ nội dung chi tiết giáo án bài giảng hôm nay - Luyện dịch tiếng Trung HSK 789: Con người có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng không?

人类能以光速飞行吗？

目前，根据已知的科学理论和技术水平，人类直接以光速飞行是不可能的。根据相对论，任何具有静质量的物体在接近光速时，其质量会无限增加，所需能量也会趋于无穷大。因此，从技术和物理学的角度来看，人类或任何实体物体都无法直接达到或超过光速。

然而，科学家们正在探索一些可能间接实现超光速旅行的理论和方法，如曲速引擎和虫洞技术。曲速引擎的概念是通过在飞船周围制造一个“时空泡泡”，使时空泡泡本身超光速移动，从而带动飞船前进，而飞船相对于时空泡泡是静止的。虫洞则是一种理论上可以连接宇宙中两个不同区域的狭窄隧道，通过虫洞可以实现瞬间穿越。但这些技术目前仍处于理论阶段，尚未有实际可行的方案。

人类将怎样实现星际旅行？
尽管直接以光速飞行目前还不可行，但人类仍在不断探索实现星际旅行的可能途径。以下是一些正在研究或设想的星际旅行方法：

核推进技术：利用核反应堆产生的高温高压气体或粒子流来推动飞船前进。这种方法在太阳系内已经得到了一定程度的应用，但要实现星际旅行仍需要更高效的能源转换和推进系统。
光帆技术：利用太阳光或其他恒星的光压来推动轻质飞船前进。光帆技术理论上可以达到非常高的速度，但需要非常轻质的材料和精确的导航控制。
磁单极子推进：利用磁单极子（一种假设的粒子）的特殊性质来产生强大的推力。然而，磁单极子目前尚未被实验证实存在。
反物质推进：利用反物质与正物质湮灭时释放的巨大能量来推动飞船。反物质推进可以提供极高的比冲和推力，但反物质的制造、存储和安全性都是巨大的挑战。
曲速引擎：通过扭曲时空来实现超光速旅行。曲速引擎的概念在科幻作品中非常流行，但目前仍处于理论探索阶段。
虫洞穿越：利用虫洞连接宇宙中两个不同区域来实现瞬间穿越。虫洞穿越在理论上具有极大的吸引力，但虫洞的存在和稳定性都是未知的。
冬眠或生命延长技术：由于星际旅行所需时间可能非常长，因此发展冬眠或生命延长技术也是实现星际旅行的一个重要方向。这些技术可以使宇航员在旅途中进入休眠状态或延长寿命，以应对长时间的太空旅行。

人类实现星际旅行还需要克服许多技术和科学上的难题。然而，随着科学技术的不断进步和人类对宇宙认知的深入，未来实现星际旅行的可能性正在逐渐增加。

人类有可能通过光帆技术实现星际旅行，但目前仍面临诸多挑战。

光帆技术是一种利用光子的动量传递来推动飞船的技术，它可以实现极高的速度和远距离的飞行。光帆飞船利用来自太阳或激光的光子压力来提供推进力，因此不需要传统火箭的燃料，这在理论上为星际旅行提供了一种可行的方案。

然而，光帆技术要实现星际旅行，还需要解决一系列技术和工程难题：

动力问题：光帆的动力来源主要是太阳光或激光束。虽然激光束可以提供更强的动力，但建造和维持如此强大的激光器需要大量的能量和技术支持。此外，随着距离的增加，激光束的强度会逐渐降低，这会影响光帆的推进效率。
材料问题：光帆的材料需要轻薄、高强度、耐热且高反射率。目前，还没有一种材料能完全满足这些要求。材料的选择和研发是光帆技术发展的一个关键瓶颈。
导航与控制问题：星际旅行需要精确的导航和控制系统来确保飞船能够按照预定路线飞行。在远离太阳的星际空间中，如何确保飞船的稳定性和方向性是一个巨大的挑战。
生存与补给问题：星际旅行可能需要数年甚至数十年的时间，如何在旅途中保障宇航员的生存和补给也是一个亟待解决的问题。
尽管面临诸多挑战，但光帆技术仍然具有巨大的潜力和前景。随着科学技术的不断进步和全球合作的加强，人类有可能在未来通过光帆技术实现星际旅行的梦想。例如，“突破摄星”计划就是一个利用光帆技术进行星际探索的尝试，虽然该计划目前仍处于概念验证阶段，但它为光帆技术的发展提供了宝贵的经验和启示。

人类能否通过光帆技术实现星际旅行还取决于我们对这些挑战的认识和解决能力。随着科技的不断进步和人类对宇宙认知的深入，我们有理由相信这一天终将到来。

物体不能达到光速运动的原因主要基于物理学的基本原理，特别是相对论的限制。以下是一些关键原因：

质量增加：根据相对论，当物体接近光速时，其质量会趋于无穷大。这意味着为了继续加速物体，需要无穷大的能量，这在现实中是不可能实现的。
能量需求：即使我们忽略质量增加的问题，要达到光速也需要巨大的能量。根据动能公式，物体的动能与其速度的平方成正比。因此，随着速度接近光速，所需的能量将急剧增加，实际上会趋于无穷大。
时空结构：相对论还表明，当物体接近光速时，时空结构会发生显著变化。这可能导致一些奇异的物理现象，如时间膨胀和长度收缩，这些现象在物体达到光速时会变得无法处理。
光速作为宇宙速度极限：在相对论中，光速被视为宇宙中的速度极限。没有已知的物理过程可以使物体超过这个速度，因为这将违反物理学的基本原理。

由于质量增加、能量需求、时空结构的改变以及光速作为宇宙速度极限的性质，物体在现实中无法达到光速运动。这些限制是物理学基本原理的直接结果，并且已经通过实验和观察得到验证。

光速是299,792,458米/秒（或在某些计算中简化为300,000公里/秒），并且在目前的科学认知下，它是宇宙中最快的速度。

光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。在真空中，光速达到其最大值，约为每秒299,792,458米。这个速度是一个定义值，而不是通过测量得到的。国际单位制中的米被定义为光在真空中于1/299,792,458秒内所传播的距离。

根据狭义相对论，任何具有静质量的物体都无法达到或超过光速。这是因为当物体接近光速时，其质量会急剧增加，所需能量也会趋于无穷大，这在现实中是不可能实现的。因此，光速成为了宇宙中物体运动速度的上限。

尽管有一些理论和研究在探索超光速传播的可能性，如量子纠缠和宇宙学中的某些现象（如宇宙膨胀速度在某些阶段可能超过光速，但这并不违反相对论，因为这里讨论的是空间的膨胀而不是物体的运动速度），但目前还没有得到充分证实的超光速传播机制。

光速是目前已知宇宙中最快的速度，且任何具有静质量的物体都无法达到或超过这一速度。

在宇宙中，虽然相对论限制了任何具有静质量的物体无法达到或超过光速，但确实存在一些现象或过程，其表现效果或“速度”在某种意义上超越了光速。以下是一些例子：

宇宙膨胀速度：根据大爆炸理论，宇宙自诞生以来一直在膨胀，且在某些时期和某些尺度上，宇宙的膨胀速度超过了光速。这并不意味着星系或物质本身在空间中以超光速移动，而是空间本身在扩张。这种膨胀速度并不违反相对论，因为相对论的速度限制仅适用于物质在空间中的运动，而不适用于空间的扩张。
量子纠缠：量子纠缠是一种量子力学现象，其中两个或多个粒子之间的状态是相互关联的。当一个粒子的状态发生变化时，与之纠缠的粒子会瞬间（几乎是同时）发生相应的状态变化，无论它们之间的距离有多远。这种关联的变化似乎以超光速的速度传播，但实际上这并不涉及信息的实际传输，也不违反相对论的光速限制。量子纠缠中的“超光速”现象更多是一种统计关联或量子态的瞬时变化，而非物理实体在空间中的超光速运动。
虫洞穿越：虫洞是一种理论上的宇宙结构，可以连接宇宙中两个遥远的点，从而实现瞬间跃迁。虽然通过虫洞跃迁可能看起来像是超光速旅行，但实际上物体并没有在空间中以超光速移动。在虫洞内部，物体沿着空间本身的弯曲路径行进，这可能绕过了光速的限制。然而，虫洞目前仍然是一个纯理论概念，尚未有确凿的证据表明它们确实存在或可用于星际旅行。
切伦科夫辐射：当粒子在介质中的速度超过光在该介质中的速度时，会发出一种特殊的辐射，称为切伦科夫辐射。虽然这种现象看起来像是粒子以超光速移动，但实际上它并不违反相对论。因为这里的“光速”是指光在特定介质中的速度，而不是真空中的光速。在真空中，任何物体的速度仍然无法达到或超过光速。

需要注意的是，上述现象或过程并不真正意味着物体在空间中以超光速移动。它们要么与空间的性质有关（如宇宙膨胀），要么与量子力学的特殊性质有关（如量子纠缠），要么是对相对论速度限制的一种特殊解释或绕过（如虫洞穿越和切伦科夫辐射）。在相对论的框架内，任何具有静质量的物体在空间中的运动速度仍然无法超过光速。

量子纠缠和超光速之间确实存在一种特殊的关系，但这种关系并不违反相对论的基本原理。

量子纠缠是量子力学中的一个重要现象，它描述了两个或多个粒子之间的一种奇特关联状态。在这种状态下，无论这些粒子之间的距离有多远，它们之间的状态都是相互依赖的。当一个粒子的状态发生变化时，与之纠缠的粒子的状态也会瞬间发生变化，仿佛它们之间存在一种超光速的联系。

然而，需要明确的是，量子纠缠中的这种“超光速”现象并不涉及信息的实际传输。在量子纠缠中，当一个粒子被测量时，其状态会瞬间塌缩，并导致与之纠缠的粒子的状态也发生相应的变化。但这种变化是随机的、非局域的，并且不传递任何可观测的信息。因此，量子纠缠并不违反相对论中光速作为信息传递速度上限的原理。

实际上，量子纠缠中的“超光速”现象更多是一种数学上的描述或统计上的关联，而不是物理实体在空间中的超光速运动。它揭示了量子力学与经典物理学在描述微观世界时的根本差异，并为量子计算和量子通信等前沿领域提供了重要的理论基础。

量子纠缠和超光速之间确实存在一种特殊的关系，但这种关系并不违反相对论的基本原理，也不涉及信息的实际传输。量子纠缠是量子力学中一个独特而迷人的现象，它为我们探索微观世界的奥秘提供了宝贵的线索。

超光速（Superluminal motion）在物理学中是一个复杂且充满争议的概念，它指的是物体的运动速度超过真空中光速（c，约为299,792,458米/秒）的现象。然而，根据现有的物理学理论，特别是相对论，任何具有静质量的物体都无法达到或超过光速。因此，当我们谈论“超光速”时，通常是指一些特殊现象或理论上的可能性，而非实际观测到的物体运动速度。

关于超光速的原理，目前并没有一个普遍接受的理论来解释它。不过，有一些理论或现象与超光速相关，可以为我们提供一些启示：

量子纠缠：虽然量子纠缠中的状态变化看起来像是超光速的，但实际上它并不涉及信息的实际传输。量子纠缠是一种量子力学现象，描述了两个或多个粒子之间的奇特关联状态，当其中一个粒子的状态发生变化时，与之纠缠的粒子的状态也会瞬间发生变化。但这种变化是随机的、非局域的，并且不传递任何可观测的信息。
宇宙膨胀：在某些时期和尺度上，宇宙的膨胀速度可能超过光速。但需要注意的是，这种膨胀是空间本身的扩张，而不是物质在空间中的超光速运动。因此，它并不违反相对论的速度限制。
理论上的超光速驱动器：如阿尔库比埃尔效应（Alcubierre Drive），这是一种理论上的超光速驱动器，其基本原理是通过扭曲时空来实现超光速传输。然而，这种理论目前仍处于假设阶段，尚未得到实验验证，且需要一种尚未发现的神秘物质（外质量）来实现。
介质中的光脉冲群速度超过光速：在某些特殊介质中，光脉冲的群速度（波包峰的速度）可能超过真空中的光速。但这种现象并不违反相对论，因为群速度并不等同于能量或信息的传输速度。此外，这种超光速现象也受到介质的色散等性质的限制。
需要强调的是，尽管存在上述与超光速相关的现象或理论，但目前在实验上尚未观测到任何具有静质量的物体以超光速运动。因此，超光速仍然是一个充满挑战和未知的领域，需要科学家们进一步的研究和探索。

另外，值得注意的是，一些所谓的“超光速”现象可能是基于误解或错误的解释。例如，一些天文观测中观测到的“超光速”运动可能是由于光行时间效应或多普勒效应等物理现象造成的光学错觉，而并非物体本身以超光速运动。因此，在探讨超光速问题时，我们需要保持谨慎和理性的态度。

Phiên dịch tiếng Trung HSK 789 Con người có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng không?

Con người có thể bay với tốc độ ánh sáng không?

Hiện tại, theo lý thuyết và trình độ công nghệ đã biết, con người không thể bay trực tiếp với tốc độ ánh sáng. Theo thuyết tương đối, bất kỳ vật thể nào có khối lượng tĩnh khi tiếp cận tốc độ ánh sáng, khối lượng của nó sẽ tăng lên vô hạn, và năng lượng cần thiết cũng sẽ tiến tới vô cùng. Vì vậy, từ góc độ kỹ thuật và vật lý học, con người hoặc bất kỳ vật thể vật lý nào không thể trực tiếp đạt đến hoặc vượt qua tốc độ ánh sáng.

Tuy nhiên, các nhà khoa học đang khám phá một số lý thuyết và phương pháp có thể gián tiếp thực hiện việc di chuyển nhanh hơn ánh sáng, như động cơ warp và công nghệ lỗ đen. Ý tưởng của động cơ warp là tạo ra một "bong bóng không-thời gian" xung quanh con tàu vũ trụ, khiến bong bóng không-thời gian di chuyển với tốc độ siêu ánh sáng, kéo theo con tàu. Trong khi đó, con tàu lại tĩnh so với bong bóng không-thời gian. Lỗ đen là một loại đường hầm hẹp có thể kết nối hai vùng khác nhau trong vũ trụ, cho phép thực hiện việc di chuyển tức thời qua lỗ đen. Tuy nhiên, những công nghệ này vẫn còn trong giai đoạn lý thuyết và chưa có giải pháp thực tiễn nào.

Con người sẽ thực hiện du hành giữa các ngôi sao như thế nào?
Mặc dù bay trực tiếp với tốc độ ánh sáng hiện tại chưa khả thi, con người vẫn đang tiếp tục khám phá các phương thức để thực hiện du hành giữa các ngôi sao. Dưới đây là một số phương pháp đang được nghiên cứu hoặc tưởng tượng:

Công nghệ động cơ hạt nhân: Sử dụng khí nóng và áp lực cao hoặc dòng hạt được tạo ra từ lò phản ứng hạt nhân để đẩy con tàu vũ trụ tiến lên. Phương pháp này đã được áp dụng ở mức độ nhất định trong hệ mặt trời, nhưng để thực hiện du hành giữa các ngôi sao vẫn cần hệ thống chuyển đổi năng lượng và đẩy hiệu quả hơn.
Công nghệ cánh buồm ánh sáng: Sử dụng áp lực ánh sáng từ mặt trời hoặc các ngôi sao khác để đẩy các tàu vũ trụ nhẹ tiến lên. Công nghệ cánh buồm ánh sáng có thể đạt tốc độ rất cao, nhưng cần vật liệu rất nhẹ và kiểm soát điều hướng chính xác.
Động cơ từ đơn cực: Sử dụng đặc tính đặc biệt của từ đơn cực (một loại hạt giả định) để tạo ra lực đẩy mạnh mẽ. Tuy nhiên, từ đơn cực vẫn chưa được chứng minh tồn tại trong thực nghiệm.
Động cơ phản vật chất: Sử dụng năng lượng khổng lồ được giải phóng khi phản vật chất gặp vật chất để đẩy tàu vũ trụ. Động cơ phản vật chất có thể cung cấp tỷ lệ đẩy và lực đẩy rất cao, nhưng việc sản xuất, lưu trữ và an toàn của phản vật chất là những thách thức lớn.
Động cơ warp: Thực hiện du hành nhanh hơn ánh sáng bằng cách bẻ cong không-thời gian. Ý tưởng động cơ warp rất phổ biến trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng, nhưng hiện tại vẫn đang trong giai đoạn khám phá lý thuyết.
Xuyên qua lỗ đen: Sử dụng lỗ đen để kết nối hai vùng khác nhau trong vũ trụ, thực hiện việc di chuyển tức thời. Lỗ đen có sức hút lý thuyết rất lớn, nhưng sự tồn tại và tính ổn định của chúng vẫn chưa rõ.
Công nghệ ngủ đông hoặc kéo dài sự sống: Do thời gian cần thiết cho du hành giữa các ngôi sao có thể rất dài, việc phát triển công nghệ ngủ đông hoặc kéo dài sự sống cũng là một hướng quan trọng để thực hiện du hành giữa các ngôi sao. Các công nghệ này có thể giúp các phi hành gia rơi vào trạng thái ngủ đông hoặc kéo dài tuổi thọ để đối phó với những chuyến du hành dài ngày trong không gian.
Con người cần phải vượt qua nhiều thách thức kỹ thuật và khoa học để thực hiện du hành giữa các ngôi sao. Tuy nhiên, với sự tiến bộ không ngừng của khoa học và công nghệ cùng với việc hiểu biết sâu sắc hơn về vũ trụ, khả năng thực hiện du hành giữa các ngôi sao trong tương lai đang dần tăng lên.

Con người có thể thực hiện du hành giữa các ngôi sao bằng công nghệ cánh buồm ánh sáng, nhưng hiện tại vẫn đang đối mặt với nhiều thách thức.

Công nghệ cánh buồm ánh sáng là một công nghệ sử dụng động lượng của các photon để đẩy tàu vũ trụ. Công nghệ này có thể đạt được tốc độ rất cao và bay xa. Tàu vũ trụ cánh buồm ánh sáng sử dụng áp lực từ photon đến từ mặt trời hoặc tia laser để cung cấp lực đẩy, do đó không cần nhiên liệu như các tên lửa truyền thống, điều này tạo ra một giải pháp khả thi cho du hành giữa các ngôi sao trong lý thuyết.

Tuy nhiên, để công nghệ cánh buồm ánh sáng có thể thực hiện du hành giữa các ngôi sao, cần phải giải quyết một loạt các vấn đề kỹ thuật và công trình:

Vấn đề năng lượng: Nguồn năng lượng của cánh buồm ánh sáng chủ yếu là ánh sáng mặt trời hoặc tia laser. Mặc dù tia laser có thể cung cấp năng lượng mạnh mẽ hơn, nhưng việc xây dựng và duy trì một hệ thống laser mạnh mẽ như vậy đòi hỏi rất nhiều năng lượng và hỗ trợ kỹ thuật. Ngoài ra, khi khoảng cách tăng lên, cường độ của tia laser sẽ giảm dần, điều này ảnh hưởng đến hiệu quả đẩy của cánh buồm ánh sáng.
Vấn đề vật liệu: Vật liệu cho cánh buồm cần phải nhẹ, có độ bền cao, chịu nhiệt tốt và có độ phản xạ cao. Hiện tại, vẫn chưa có một loại vật liệu nào đáp ứng hoàn toàn những yêu cầu này. Việc lựa chọn và phát triển vật liệu là một nút thắt chính trong sự phát triển của công nghệ cánh buồm ánh sáng.
Vấn đề điều hướng và kiểm soát: Du hành giữa các ngôi sao cần một hệ thống điều hướng và kiểm soát chính xác để đảm bảo tàu vũ trụ có thể bay theo lộ trình đã định. Trong không gian liên sao xa xôi, làm thế nào để đảm bảo sự ổn định và định hướng của tàu là một thách thức lớn.
Vấn đề sinh tồn và cung cấp: Du hành giữa các ngôi sao có thể mất hàng năm hoặc thậm chí hàng chục năm, làm thế nào để đảm bảo sinh tồn và cung cấp cho các phi hành gia trong suốt hành trình là một vấn đề cần giải quyết.
Mặc dù đối mặt với nhiều thách thức, nhưng công nghệ cánh buồm ánh sáng vẫn có tiềm năng và triển vọng to lớn. Với sự tiến bộ không ngừng của khoa học và công nghệ cùng sự tăng cường hợp tác toàn cầu, con người có thể thực hiện ước mơ du hành giữa các ngôi sao bằng công nghệ cánh buồm ánh sáng trong tương lai. Ví dụ, dự án "Breakthrough Starshot" là một nỗ lực sử dụng công nghệ cánh buồm ánh sáng để khám phá các ngôi sao, dù dự án này hiện vẫn đang ở giai đoạn kiểm chứng ý tưởng, nhưng nó đã cung cấp kinh nghiệm quý báu và gợi ý cho sự phát triển của công nghệ này.

Liệu con người có thể thực hiện du hành giữa các ngôi sao bằng công nghệ cánh buồm ánh sáng hay không còn phụ thuộc vào khả năng nhận thức và giải quyết những thách thức này của chúng ta. Với sự tiến bộ của công nghệ và sự hiểu biết sâu hơn về vũ trụ, chúng ta có lý do để tin rằng ngày đó sẽ đến.

Nguyên nhân vật thể không thể đạt tốc độ ánh sáng chủ yếu dựa trên các nguyên lý cơ bản của vật lý học, đặc biệt là các giới hạn của thuyết tương đối. Dưới đây là một số nguyên nhân chính:

Khối lượng tăng lên: Theo thuyết tương đối, khi vật thể tiếp cận tốc độ ánh sáng, khối lượng của nó sẽ trở nên vô hạn. Điều này có nghĩa là để tiếp tục gia tốc vật thể, cần một lượng năng lượng vô hạn, điều này là không thể thực hiện trong thực tế.
Nhu cầu năng lượng: Ngay cả khi chúng ta bỏ qua vấn đề khối lượng tăng lên, việc đạt được tốc độ ánh sáng cũng đòi hỏi một lượng năng lượng khổng lồ. Theo công thức động năng, động năng của vật thể tỷ lệ với bình phương tốc độ của nó. Do đó, khi tốc độ tiến gần đến tốc độ ánh sáng, năng lượng cần thiết sẽ tăng lên mạnh mẽ, thực tế sẽ tiến tới vô cùng.
Cấu trúc không-thời gian: Thuyết tương đối cũng cho thấy, khi vật thể tiến gần đến tốc độ ánh sáng, cấu trúc không-thời gian sẽ thay đổi đáng kể. Điều này có thể dẫn đến một số hiện tượng vật lý kỳ lạ như sự dãn nở thời gian và co rút chiều dài, những hiện tượng này sẽ trở nên không thể xử lý khi vật thể đạt đến tốc độ ánh sáng.
Tốc độ ánh sáng như một giới hạn tốc độ vũ trụ: Trong thuyết tương đối, tốc độ ánh sáng được coi là giới hạn tốc độ trong vũ trụ. Không có quá trình vật lý nào được biết đến có thể làm cho vật thể vượt qua tốc độ này, vì điều đó sẽ vi phạm các nguyên lý cơ bản của vật lý học.

Do sự gia tăng khối lượng, nhu cầu năng lượng, thay đổi cấu trúc không-thời gian và tính chất của tốc độ ánh sáng như là giới hạn tốc độ trong vũ trụ, vật thể trong thực tế không thể đạt được tốc độ ánh sáng. Những giới hạn này là kết quả trực tiếp của các nguyên lý cơ bản của vật lý học và đã được xác nhận qua thực nghiệm và quan sát.

Tốc độ ánh sáng là 299.792.458 mét/giây (hoặc trong một số tính toán được làm tròn thành 300.000 km/giây), và theo hiểu biết hiện tại của khoa học, đây là tốc độ nhanh nhất trong vũ trụ.

Tốc độ ánh sáng đề cập đến tốc độ truyền của sóng ánh sáng hoặc sóng điện từ trong chân không hoặc môi trường. Trong chân không, tốc độ ánh sáng đạt tối đa, khoảng 299.792.458 mét mỗi giây. Tốc độ này là một giá trị được xác định, không phải là kết quả của việc đo lường. Mét trong hệ đơn vị quốc tế được định nghĩa là khoảng cách mà ánh sáng truyền trong chân không trong 1/299.792.458 giây.

Theo thuyết tương đối hẹp, bất kỳ vật thể nào có khối lượng nghỉ đều không thể đạt hoặc vượt qua tốc độ ánh sáng. Điều này là do khi vật thể tiến gần đến tốc độ ánh sáng, khối lượng của nó sẽ tăng lên đáng kể, và năng lượng cần thiết cũng sẽ tiến tới vô hạn, điều này là không thể thực hiện trong thực tế. Do đó, tốc độ ánh sáng trở thành giới hạn tốc độ của chuyển động của các vật thể trong vũ trụ.

Mặc dù có một số lý thuyết và nghiên cứu đang khám phá khả năng truyền nhanh hơn ánh sáng, như hiện tượng liên kết lượng tử và một số hiện tượng trong vũ trụ học (ví dụ như tốc độ giãn nở của vũ trụ trong một số giai đoạn có thể vượt quá tốc độ ánh sáng, nhưng điều này không vi phạm thuyết tương đối vì đây là sự giãn nở của không gian chứ không phải là tốc độ di chuyển của vật thể), nhưng hiện tại chưa có cơ chế truyền nhanh hơn ánh sáng nào được chứng thực đầy đủ.

Tốc độ ánh sáng là tốc độ nhanh nhất được biết đến trong vũ trụ, và bất kỳ vật thể nào có khối lượng nghỉ đều không thể đạt hoặc vượt qua tốc độ này.

Trong vũ trụ, mặc dù thuyết tương đối hạn chế bất kỳ vật thể nào có khối lượng nghỉ không thể đạt hoặc vượt qua tốc độ ánh sáng, nhưng thực sự có một số hiện tượng hoặc quá trình mà hiệu ứng hoặc "tốc độ" của chúng theo một nghĩa nào đó vượt qua tốc độ ánh sáng. Dưới đây là một số ví dụ:

Tốc độ giãn nở của vũ trụ: Theo lý thuyết Big Bang, vũ trụ đã giãn nở kể từ khi nó ra đời, và ở một số thời điểm và quy mô nhất định, tốc độ giãn nở của vũ trụ vượt quá tốc độ ánh sáng. Điều này không có nghĩa là các thiên hà hoặc vật chất tự chúng di chuyển với tốc độ siêu ánh sáng trong không gian, mà là không gian tự nó đang giãn nở. Tốc độ giãn nở này không vi phạm thuyết tương đối, vì giới hạn tốc độ trong thuyết tương đối chỉ áp dụng cho chuyển động của vật chất trong không gian, chứ không áp dụng cho sự giãn nở của không gian.

Liên kết lượng tử: Liên kết lượng tử là một hiện tượng trong cơ học lượng tử, trong đó trạng thái của hai hoặc nhiều hạt liên kết với nhau. Khi trạng thái của một hạt thay đổi, hạt liên kết với nó sẽ thay đổi trạng thái ngay lập tức (gần như đồng thời), bất kể khoảng cách giữa chúng là bao xa. Sự thay đổi liên quan này dường như lan truyền với tốc độ vượt quá tốc độ ánh sáng, nhưng thực tế điều này không liên quan đến việc truyền thông tin thực sự và không vi phạm giới hạn tốc độ ánh sáng của thuyết tương đối. Hiện tượng "vượt quá tốc độ ánh sáng" trong liên kết lượng tử chủ yếu là một sự liên kết thống kê hoặc thay đổi trạng thái lượng tử tức thời, không phải là sự chuyển động vượt quá tốc độ ánh sáng của vật thể vật lý trong không gian.

Đi xuyên qua lỗ sâu: Lỗ sâu là một cấu trúc lý thuyết trong vũ trụ có thể kết nối hai điểm xa xôi trong vũ trụ, cho phép di chuyển tức thì giữa chúng. Mặc dù di chuyển qua lỗ sâu có thể trông giống như là du hành vượt quá tốc độ ánh sáng, nhưng thực tế vật thể không di chuyển trong không gian với tốc độ siêu ánh sáng. Trong lỗ sâu, vật thể di chuyển dọc theo đường cong của không gian, có thể bỏ qua giới hạn của tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, lỗ sâu hiện vẫn chỉ là một khái niệm lý thuyết và chưa có bằng chứng chắc chắn nào cho thấy chúng thực sự tồn tại hoặc có thể được sử dụng cho du hành liên sao.

Bức xạ Cherenkov: Khi các hạt di chuyển trong một môi trường với tốc độ vượt quá tốc độ ánh sáng trong môi trường đó, chúng sẽ phát ra một loại bức xạ đặc biệt gọi là bức xạ Cherenkov. Mặc dù hiện tượng này có vẻ như các hạt di chuyển với tốc độ siêu ánh sáng, nhưng thực tế nó không vi phạm thuyết tương đối. Bởi vì "tốc độ ánh sáng" ở đây là tốc độ ánh sáng trong một môi trường cụ thể, không phải là tốc độ ánh sáng trong chân không. Trong chân không, không có vật thể nào có thể đạt hoặc vượt qua tốc độ ánh sáng.

Cần lưu ý rằng, những hiện tượng hoặc quá trình đã đề cập không thực sự có nghĩa là vật thể đang di chuyển với tốc độ siêu ánh sáng trong không gian. Chúng có thể liên quan đến tính chất của không gian (như sự giãn nở của vũ trụ), hoặc liên quan đến các tính chất đặc biệt của cơ học lượng tử (như liên kết lượng tử), hoặc là một cách giải thích hoặc vòng lách đối với giới hạn tốc độ của thuyết tương đối (như đi xuyên qua lỗ sâu và bức xạ Cherenkov). Trong khuôn khổ của thuyết tương đối, bất kỳ vật thể nào có khối lượng nghỉ đều không thể di chuyển với tốc độ vượt qua tốc độ ánh sáng trong không gian.

Liên kết lượng tử và vượt quá tốc độ ánh sáng thực sự có một mối quan hệ đặc biệt, nhưng mối quan hệ này không vi phạm các nguyên lý cơ bản của thuyết tương đối.

Liên kết lượng tử là một hiện tượng quan trọng trong cơ học lượng tử, mô tả một trạng thái liên kết đặc biệt giữa hai hoặc nhiều hạt. Trong trạng thái này, bất kể khoảng cách giữa các hạt là bao xa, trạng thái của chúng vẫn liên quan mật thiết với nhau. Khi trạng thái của một hạt bị thay đổi, trạng thái của hạt liên kết với nó cũng sẽ thay đổi tức thì, như thể có một liên kết siêu ánh sáng giữa chúng.

Tuy nhiên, cần làm rõ rằng hiện tượng "siêu ánh sáng" trong liên kết lượng tử không liên quan đến việc truyền tải thông tin thực tế. Trong liên kết lượng tử, khi một hạt bị đo lường, trạng thái của nó sẽ sụp đổ tức thời và gây ra sự thay đổi tương ứng trong trạng thái của hạt liên kết với nó. Nhưng sự thay đổi này là ngẫu nhiên, phi địa phương và không truyền tải bất kỳ thông tin có thể quan sát nào. Do đó, liên kết lượng tử không vi phạm nguyên tắc rằng tốc độ ánh sáng là giới hạn tốc độ truyền tải thông tin trong thuyết tương đối.

Thực tế, hiện tượng "siêu ánh sáng" trong liên kết lượng tử là một mô tả toán học hoặc một sự liên kết thống kê, không phải là sự chuyển động vượt quá tốc độ ánh sáng của các thực thể vật lý trong không gian. Nó cho thấy sự khác biệt cơ bản giữa cơ học lượng tử và vật lý cổ điển trong việc mô tả thế giới vi mô, và cung cấp nền tảng lý thuyết quan trọng cho các lĩnh vực tiên tiến như máy tính lượng tử và truyền thông lượng tử.

Liên kết lượng tử và tốc độ vượt ánh sáng thực sự có một mối quan hệ đặc biệt, nhưng mối quan hệ này không vi phạm các nguyên lý cơ bản của thuyết tương đối, cũng không liên quan đến việc truyền thông tin thực tế. Liên kết lượng tử là một hiện tượng độc đáo và hấp dẫn trong cơ học lượng tử, cung cấp cho chúng ta những manh mối quý giá để khám phá những bí ẩn của thế giới vi mô.

Tốc độ vượt ánh sáng (Superluminal motion) trong vật lý là một khái niệm phức tạp và gây tranh cãi, nó đề cập đến hiện tượng tốc độ chuyển động của vật thể vượt qua tốc độ ánh sáng trong chân không (c, khoảng 299,792,458 mét/giây). Tuy nhiên, theo các lý thuyết vật lý hiện có, đặc biệt là thuyết tương đối, bất kỳ vật thể nào có khối lượng nghỉ cũng không thể đạt hoặc vượt qua tốc độ ánh sáng. Do đó, khi chúng ta nói về "tốc độ vượt ánh sáng," thường là ám chỉ một số hiện tượng đặc biệt hoặc khả năng lý thuyết, chứ không phải là tốc độ chuyển động thực tế của các vật thể quan sát được.

Hiện tại, không có lý thuyết phổ quát nào được chấp nhận để giải thích nguyên lý của tốc độ vượt ánh sáng. Tuy nhiên, có một số lý thuyết hoặc hiện tượng liên quan đến tốc độ vượt ánh sáng, có thể cung cấp cho chúng ta một số gợi ý:

Liên kết lượng tử: Mặc dù thay đổi trạng thái trong liên kết lượng tử trông giống như vượt tốc độ ánh sáng, thực tế nó không liên quan đến việc truyền thông tin thực tế. Liên kết lượng tử là một hiện tượng cơ học lượng tử, mô tả một trạng thái liên kết đặc biệt giữa hai hoặc nhiều hạt, khi trạng thái của một hạt thay đổi, trạng thái của hạt liên kết với nó cũng sẽ thay đổi tức thì. Tuy nhiên, sự thay đổi này là ngẫu nhiên, phi địa phương, và không truyền tải bất kỳ thông tin có thể quan sát nào.

Sự giãn nở của vũ trụ: Trong một số giai đoạn và quy mô nhất định, tốc độ giãn nở của vũ trụ có thể vượt qua tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng sự giãn nở này là sự mở rộng của không gian bản thân, chứ không phải là chuyển động vượt tốc độ ánh sáng của vật chất trong không gian. Do đó, nó không vi phạm giới hạn tốc độ của thuyết tương đối.

Động cơ vượt tốc độ ánh sáng lý thuyết: Như hiệu ứng Alcubierre, đây là một loại động cơ vượt tốc độ ánh sáng lý thuyết, nguyên lý cơ bản của nó là làm biến dạng không-thời gian để đạt được việc di chuyển vượt tốc độ ánh sáng. Tuy nhiên, lý thuyết này vẫn còn ở giai đoạn giả định, chưa được kiểm chứng thực nghiệm, và cần một loại vật chất bí ẩn (vật chất ngoại) để thực hiện.

Tốc độ nhóm của xung ánh sáng trong môi trường: Trong một số môi trường đặc biệt, tốc độ nhóm của xung ánh sáng (tốc độ đỉnh của gói sóng) có thể vượt qua tốc độ ánh sáng trong chân không. Nhưng hiện tượng này không vi phạm thuyết tương đối, vì tốc độ nhóm không đồng nghĩa với tốc độ truyền năng lượng hoặc thông tin. Hơn nữa, hiện tượng tốc độ vượt ánh sáng này cũng bị giới hạn bởi các tính chất phân tán của môi trường.

Cần nhấn mạnh rằng, mặc dù có những hiện tượng hoặc lý thuyết liên quan đến tốc độ vượt ánh sáng như đã nêu trên, nhưng hiện tại chưa có bất kỳ quan sát thực nghiệm nào cho thấy vật thể có khối lượng nghỉ có thể chuyển động với tốc độ vượt ánh sáng. Do đó, tốc độ vượt ánh sáng vẫn là một lĩnh vực đầy thách thức và chưa được khám phá, cần sự nghiên cứu và khám phá thêm từ các nhà khoa học.

Ngoài ra, cần lưu ý rằng một số hiện tượng "tốc độ vượt ánh sáng" được cho là có thể dựa trên sự hiểu lầm hoặc giải thích sai. Ví dụ, một số quan sát thiên văn cho thấy chuyển động "tốc độ vượt ánh sáng" có thể là do hiệu ứng thời gian đi của ánh sáng hoặc hiệu ứng Doppler gây ra ảo giác quang học, chứ không phải là chuyển động thực tế của vật thể vượt qua tốc độ ánh sáng. Vì vậy, khi thảo luận về vấn đề tốc độ vượt ánh sáng, chúng ta cần giữ thái độ cẩn trọng và lý trí.

Phiên âm tiếng Trung Con người có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng không?

Rénlèi néng yǐ guāngsù fēixíng ma?

Mùqián, gēnjù yǐ zhī de kēxué lǐlùn hé jìshù shuǐpíng, rénlèi zhíjiē yǐ guāngsù fēixíng shì bùkěnéng de. Gēnjù xiāngduìlùn, rènhé jùyǒu jìng zhìliàng de wùtǐ zài jiējìn guāngsù shí, qí zhìliàng huì wúxiàn zēngjiā, suǒ xū néngliàng yě huì qū yú wúqióngdà. Yīncǐ, cóng jìshù hé wùlǐ xué de jiǎodù lái kàn, rénlèi huò rènhé shítǐ wùtǐ dōu wúfǎ zhíjiē dádào huò chāoguò guāngsù.

Rán'ér, kēxuéjiāmen zhèngzài tànsuǒ yīxiē kěnéng jiànjiē shíxiàn chāo guāngsù lǚxíng de lǐlùn hé fāngfǎ, rú qū sù yǐnqíng hé chóng dòng jìshù. Qū sù yǐnqíng de gàiniàn shì tōngguò zài fēichuán zhōuwéi zhìzào yīgè “shíkōng pào pào”, shǐ shíkōng pào pào běnshēn chāo guāngsù yídòng, cóng'ér dàidòng fēichuán qiánjìn, ér fēichuán xiāngduì yú shíkōng pào pào shì jìngzhǐ de. Chóng dòng zé shì yī zhǒng lǐlùn shàng kěyǐ liánjiē yǔzhòu zhōng liǎng gè bùtóng qūyù de xiázhǎi suìdào, tōngguò chóng dòng kěyǐ shíxiàn shùnjiān chuānyuè. Dàn zhèxiē jìshù mùqián réng chǔyú lǐlùn jiēduàn, shàngwèi yǒu shíjì kěxíng de fāng'àn.

Rénlèi jiāng zěnyàng shíxiàn xīngjì lǚxíng?
Jǐnguǎn zhíjiē yǐ guāngsù fēixíng mùqián hái bù kěxíng, dàn rénlèi réng zài bùduàn tànsuǒ shíxiàn xīngjì lǚxíng de kěnéng tújìng. Yǐxià shì yīxiē zhèngzài yánjiū huò shèxiǎng de xīngjì lǚxíng fāngfǎ:

Hé tuījìn jìshù: Lìyòng héfǎnyìngduī chǎnshēng de gāowēn gāoyā qìtǐ huò lìzǐ liú lái tuīdòng fēichuán qiánjìn. Zhè zhǒng fāngfǎ zài tàiyángxì nèi yǐjīng dédàole yīdìng chéngdù de yìngyòng, dàn yào shíxiàn xīngjì lǚxíng réng xūyào gèng gāoxiào de néngyuán zhuǎnhuàn hé tuījìn xìtǒng.
Guāng fān jìshù: Lìyòng tàiyáng guāng huò qítā héngxīng de guāng yā lái tuīdòng qīng zhì fēichuán qiánjìn. Guāng fān jìshù lǐlùn shàng kěyǐ dádào fēicháng gāo de sùdù, dàn xūyào fēicháng qīng zhì de cáiliào hé jīngquè de dǎoháng kòngzhì.
Cí dān jí zǐ tuījìn: Lìyòng cí dān jí zǐ (yī zhǒng jiǎshè de lìzǐ) de tèshū xìngzhì lái chǎnshēng qiángdà de tuīlì. Rán'ér, cí dān jí zǐ mùqián shàngwèi bèi shíyànzhèngshí cúnzài.
Fǎnwùzhí tuījìn: Lìyòng fǎnwùzhí yǔ zhèng wùzhí yānmiè shí shìfàng de jùdà néngliàng lái tuīdòng fēichuán. Fǎnwùzhí tuījìn kěyǐ tígōng jí gāo de bǐ chōng hé tuīlì, dàn fǎnwùzhí de zhìzào, cúnchú hé ānquán xìng dōu shì jùdà de tiǎozhàn.
Qū sù yǐnqíng: Tōngguò niǔqū shíkōng lái shíxiàn chāo guāngsù lǚxíng. Qū sù yǐnqíng de gàiniàn zài kēhuàn zuòpǐn zhōng fēicháng liúxíng, dàn mùqián réng chǔyú lǐlùn tànsuǒ jiēduàn.
Chóng dòng chuānyuè: Lìyòng chóng dòng liánjiē yǔzhòu zhōng liǎng gè bùtóng qūyù lái shíxiàn shùnjiān chuānyuè. Chóng dòng chuānyuè zài lǐlùn shàng jùyǒu jí dà de xīyǐn lì, dàn chóng dòng de cúnzài hé wěndìng xìng dōu shì wèizhī de.
Dōngmián huò shēngmìng yáncháng jìshù: Yóuyú xīngjì lǚxíng suǒ xū shíjiān kěnéng fēicháng zhǎng, yīncǐ fāzhǎn dōngmián huò shēngmìng yáncháng jìshù yěshì shíxiàn xīngjì lǚxíng de yīgè zhòngyào fāngxiàng. Zhèxiē jìshù kěyǐ shǐ yǔháng yuán zài lǚtú zhōng jìnrù xiūmián zhuàngtài huò yáncháng shòumìng, yǐ yìngduì cháng shíjiān de tàikōng lǚxíng.

Rénlèi shíxiàn xīngjì lǚxíng hái xūyào kèfú xǔduō jìshù hé kēxué shàng de nántí. Rán'ér, suízhe kēxué jìshù de bùduàn jìnbù hé rénlèi duì yǔzhòu rèn zhī de shēnrù, wèilái shíxiàn xīngjì lǚxíng de kěnéng xìng zhèngzài zhújiàn zēngjiā.

Rénlèi yǒu kěnéng tōngguò guāng fān jìshù shíxiàn xīngjì lǚxíng, dàn mùqián réng miànlín zhūduō tiǎozhàn.

Guāng fān jìshù shì yī zhǒng lìyòng guāngzǐ de dòngliàng chuándì lái tuīdòng fēichuán de jìshù, tā kěyǐ shíxiàn jí gāo de sùdù hé yuǎn jùlí de fēixíng. Guāng fān fēichuán lìyòng láizì tàiyáng huò jīguāng de guāngzǐ yālì lái tígōng tuījìn lì, yīncǐ bù xūyào chuántǒng huǒjiàn de ránliào, zhè zài lǐlùn shàngwèi xīngjì lǚxíng tígōngle yī zhǒng kě xíng de fāng'àn.

Rán'ér, guāng fān jìshù yào shíxiàn xīngjì lǚxíng, hái xūyào jiějué yī xìliè jìshù hé gōngchéng nántí:

Dònglì wèntí: Guāng fān de dònglì láiyuán zhǔyào shi tàiyáng guāng huò jīguāng shù. Suīrán jīguāng shù kěyǐ tígōng gèng qiáng de dònglì, dàn jiànzào hé wéichí rúcǐ qiángdà de jīguāngqì xūyào dàliàng de néngliàng hé jìshù zhīchí. Cǐwài, suízhe jùlí de zēngjiā, jīguāng shù de qiángdù huì zhújiàn jiàngdī, zhè huì yǐngxiǎng guāng fān de tuījìn xiàolǜ.
Cáiliào wèntí: Guāng fān de cáiliào xūyào qīngbó, gāo qiángdù, nài rè qiě gāo fǎnshè lǜ. Mùqián, hái méiyǒu yī zhǒng cáiliào néng wánquán mǎnzú zhèxiē yāoqiú. Cáiliào de xuǎnzé hé yánfā shì guāng fān jìshù fāzhǎn de yīgè guānjiàn píngjǐng.
Dǎoháng yǔ kòngzhì wèntí: Xīngjì lǚxíng xūyào jīngquè de dǎoháng hé kòngzhì xìtǒng lái quèbǎo fēichuán nénggòu ànzhào yùdìng lùxiàn fēixíng. Zài yuǎnlí tàiyáng de xīngjì kōngjiān zhōng, rúhé quèbǎo fēichuán de wěndìng xìng hé fāngxiàng xìng shì yīgè jùdà de tiǎozhàn.
Shēngcún yǔ bǔjǐ wèntí: Xīngjì lǚxíng kěnéng xūyào shù nián shènzhì shù shí nián de shíjiān, rúhé zài lǚtú zhōng bǎozhàng yǔháng yuán de shēngcún hé bǔjǐ yěshì yīgè jídài jiějué de wèntí.
Jǐnguǎn miànlín zhūduō tiǎozhàn, dàn guāng fān jìshù réngrán jùyǒu jùdà de qiánlì hé qiánjǐng. Suízhe kēxué jìshù de bùduàn jìnbù hé quánqiú hézuò de jiāqiáng, rénlèi yǒu kěnéng zài wèilái tōngguò guāng fān jìshù shíxiàn xīngjì lǚxíng de mèngxiǎng. Lìrú,“túpò shè xīng” jìhuà jiùshì yīgè lìyòng guāng fān jìshù jìnxíng xīngjì tànsuǒ de chángshì, suīrán gāi jìhuà mùqián réng chǔyú gàiniàn yànzhèng jiēduàn, dàn tā wèi guāng fān jìshù de fǎ zhǎn tígōngle bǎoguì de jīngyàn hé qǐshì.

Rénlèi néng fǒu tōngguò guāng fān jìshù shíxiàn xīngjì lǚxíng hái qǔjué yú wǒmen duì zhèxiē tiǎozhàn de rènshí hé jiějué nénglì. Suízhe kējì de bùduàn jìnbù hé rénlèi duì yǔzhòu rèn zhī de shēnrù, wǒmen yǒu lǐyóu xiāngxìn zhè yītiān zhōng jiāng dàolái.

Wùtǐ bùnéng dádào guāngsù yùndòng de yuányīn zhǔyào jīyú wùlǐ xué de jīběn yuánlǐ, tèbié shì xiāngduìlùn de xiànzhì. Yǐxià shì yīxiē guānjiàn yuányīn:

Zhìliàng zēngjiā: Gēnjù xiāngduìlùn, dāng wùtǐ jiējìn guāngsù shí, qí zhìliàng huì qū yú wúqióngdà. Zhè yìwèizhe wèile jìxù jiāsù wùtǐ, xūyào wúqióngdà de néngliàng, zhè zài xiànshí zhōng shì bù kěnéng shíxiàn de.
Néngliàng xūqiú: Jíshǐ wǒmen hūlüè zhìliàng zēngjiā de wèntí, yào dádào guāngsù yě xūyào jùdà de néngliàng. Gēnjù dòngnéng gōngshì, wùtǐ de dòngnéng yǔqí sùdù de píngfāng chéng zhèngbǐ. Yīncǐ, suízhe sùdù jiējìn guāngsù, suǒ xū de néngliàng jiāng jíjù zēngjiā, shíjì shang huì qū yú wúqióngdà.
Shíkōng jiégòu: Xiāngduìlùn hái biǎomíng, dāng wùtǐ jiējìn guāngsù shí, shíkōng jiégòu huì fāshēng xiǎnzhù biànhuà. Zhè kěnéng dǎozhì yīxiē qíyì de wùlǐ xiànxiàng, rú shíjiān péngzhàng hé chángdù shōusuō, zhèxiē xiànxiàng zài wùtǐ dádào guāngsù shí huì biàn dé wúfǎ chǔlǐ.
Guāngsù zuòwéi yǔzhòu sùdù jíxiàn: Zài xiāngduìlùn zhōng, guāngsù bèi shì wéi yǔzhòu zhōng de sùdù jíxiàn. Méiyǒu yǐ zhī de wùlǐ guòchéng kěyǐ shǐ wùtǐ chāoguò zhège sùdù, yīnwèi zhè jiāng wéifǎn wùlǐ xué de jīběn yuánlǐ.

Yóuyú zhìliàng zēngjiā, néngliàng xūqiú, shíkōng jiégòu de gǎibiàn yǐjí guāngsù zuòwéi yǔzhòu sùdù jíxiàn dì xìngzhì, wùtǐ zài xiànshí zhōng wúfǎ dádào guāngsù yùndòng. Zhèxiē xiànzhì shì wùlǐ xué jīběn yuánlǐ de zhíjiē jiéguǒ, bìngqiě yǐjīng tōngguò shíyàn hé guānchá dédào yànzhèng.

Guāngsù shì 299,792,458 mǐ/miǎo (huò zài mǒu xiē jìsuàn zhōng jiǎnhuà wéi 300,000 gōnglǐ/miǎo), bìngqiě zài mùqián de kēxué rèn zhī xià, tā shì yǔzhòu zhōng zuì kuài de sùdù.

Guāngsù shì zhǐ guāngbō huò diàncíbō zài zhēnkōng huò jièzhì zhōng de chuánbò sùdù. Zài zhēnkōng zhōng, guāngsù dádào qí zuìdà zhí, yuē wèi měi miǎo 299,792,458 mǐ. Zhège sùdù shì yīgè dìngyì zhí, ér bùshì tōngguò cèliáng dédào de. Guójì dānwèi zhì zhōng de mǐ bèi dìngyì wèi guāng zài zhēnkōng zhōng yú 1/299,792,458 miǎo nèi suǒ chuánbò de jùlí.

Gēnjù xiáyì xiāngduìlùn, rènhé jùyǒu jìng zhìliàng de wùtǐ dōu wúfǎ dádào huò chāoguò guāngsù. Zhè shì yīnwèi dāng wùtǐ jiējìn guāngsù shí, qí zhìliàng huì jíjù zēngjiā, suǒ xū néngliàng yě huì qū yú wúqióngdà, zhè zài xiànshí zhōng shì bù kěnéng shíxiàn de. Yīncǐ, guāngsù chéngwéile yǔzhòu zhōng wùtǐ yùndòng sùdù de shàngxiàn.

Jǐnguǎn yǒu yīxiē lǐlùn hé yánjiū zài tànsuǒ chāo guāngsù chuánbò de kěnéng xìng, rú liàngzǐ jiūchán hé yǔzhòu xué zhōng de mǒu xiē xiànxiàng (rú yǔzhòu péngzhàng sùdù zài mǒu xiē jiēduàn kěnéng chāoguò guāngsù, dàn zhè bìng bù wéifǎn xiāngduìlùn, yīnwèi zhèlǐ tǎolùn de shì kōngjiān de péngzhàng ér bùshì wùtǐ de yùndòng sùdù), dàn mùqián hái méiyǒu dédào chōngfèn zhèngshí de chāo guāngsù chuánbò jīzhì.

Guāngsù shì mùqián yǐ zhī yǔzhòu zhōng zuì kuài de sùdù, qiě rènhé jùyǒu jìng zhìliàng de wùtǐ dōu wúfǎ dádào huò chāoguò zhè yī sùdù.

Zài yǔzhòu zhōng, suīrán xiāngduìlùn xiànzhìle rènhé jùyǒu jìng zhìliàng de wùtǐ wúfǎ dádào huò chāoguò guāngsù, dàn quèshí cúnzài yīxiē xiànxiàng huò guòchéng, qí biǎoxiàn xiàoguǒ huò “sùdù” zài mǒu zhǒng yìyì shàng chāoyuèle guāngsù. Yǐxià shì yīxiē lìzi:

Yǔzhòu péngzhàng sùdù: Gēnjù dà bàozhà lǐlùn, yǔzhòu zì dànshēng yǐlái yīzhí zài péngzhàng, qiě zài mǒu xiē shíqí hé mǒu xiē chǐdù shàng, yǔzhòu de péngzhàng sùdù chāoguòle guāngsù. Zhè bìng bù yìwèizhe xīngxì huò wùzhí běnshēn zài kōngjiān zhōng yǐ chāo guāngsù yídòng, ér shì kōngjiān běnshēn zài kuòzhāng. Zhè zhǒng péngzhàng sùdù bìng bù wéifǎn xiāngduìlùn, yīnwèi xiāngduìlùn de sùdù xiànzhì jǐn shìyòng yú wùzhí zài kōngjiān zhōng de yùndòng, ér bùshìyòng yú kōngjiān de kuòzhāng.
Liàngzǐ jiūchán: Liàngzǐ jiūchán shì yī zhǒng liàngzǐ lìxué xiànxiàng, qízhōng liǎng gè huò duō gè lìzǐ zhī jiān de zhuàngtài shì xiānghù guānlián de. Dāng yīgè lìzǐ de zhuàngtài fāshēng biànhuà shí, yǔ zhī jiūchán de lìzǐ huì shùnjiān (jīhū shì tóngshí) fāshēng xiàng yīng de zhuàngtài biànhuà, wúlùn tāmen zhī jiān de jùlí yǒu duō yuǎn. Zhè zhǒng guānlián de biànhuà sìhū yǐ chāo guāngsù de sùdù chuánbò, dàn shíjì shang zhè bìng bù shèjí xìnxī de shíjì chuánshū, yě bù wéifǎn xiāngduìlùn de guāngsù xiànzhì. Liàngzǐ jiūchán zhōng de “chāo guāngsù” xiànxiàng gēng duō shì yī zhǒng tǒngjì guānlián huò liàngzǐ tài de shùnshí biànhuà, ér fēi wùlǐ shítǐ zài kōngjiān zhōng de chāo guāngsù yùndòng.
Chóng dòng chuānyuè: Chóng dòng shì yī zhǒng lǐlùn shàng de yǔzhòu jiégòu, kěyǐ liánjiē yǔzhòu zhōng liǎng gè yáoyuǎn de diǎn, cóng'ér shíxiàn shùnjiān yuèqiān. Suīrán tōngguò chóng dòng yuèqiān kěnéng kàn qǐlái xiàng shì chāo guāngsù lǚxíng, dàn shíjì shang wùtǐ bìng méiyǒu zài kōngjiān zhōng yǐ chāo guāngsù yídòng. Zài chóng dòng nèibù, wùtǐ yánzhe kōngjiān běnshēn de wānqū lùjìng xíngjìn, zhè kěnéng ràoguòle guāngsù de xiànzhì. Rán'ér, chóng dòng mùqián réngrán shì yīgè chún lǐlùn gàiniàn, shàngwèi yǒu quèzuò de zhèngjù biǎomíng tāmen quèshí cúnzài huò kěyòng yú xīngjì lǚxíng.
Qiè lún kē fū fúshè: Dāng lìzǐ zài jièzhì zhōng de sùdù chāoguò guāng zài gāi jièzhì zhōng de sùdù shí, huì fāchū yī zhǒng tèshū de fúshè, chēng wèi qiè lún kē fū fúshè. Suīrán zhè zhǒng xiànxiàng kàn qǐlái xiàng shì lìzǐ yǐ chāo guāngsù yídòng, dàn shíjì shang tā bìng bù wéifǎn xiāngduìlùn. Yīnwèi zhèlǐ de “guāngsù” shì zhǐ guāng zài tèdìng jièzhì zhōng de sùdù, ér bùshì zhēnkōng zhōng de guāngsù. Zài zhēnkōng zhōng, rènhé wùtǐ de sùdù réngrán wúfǎ dádào huò chāoguò guāngsù.

Xūyào zhùyì de shì, shàngshù xiànxiàng huò guòchéng bìng bù zhēnzhèng yìwèizhe wùtǐ zài kōngjiān zhōng yǐ chāo guāngsù yídòng. Tāmen yàome yǔ kōngjiān dì xìngzhì yǒuguān (rú yǔzhòu péngzhàng), yàome yǔ liàngzǐ lìxué de tèshū xìngzhì yǒuguān (rú liàngzǐ jiūchán), yàome shì duì xiāngduìlùn sùdù xiànzhì de yī zhǒng tèshū jiěshì huò ràoguò (rú chóng dòng chuānyuè hé qiè lún kē fū fúshè). Zài xiāngduìlùn de kuàngjià nèi, rènhé jùyǒu jìng zhìliàng de wùtǐ zài kōngjiān zhōng de yùndòng sùdù réngrán wúfǎ chāoguò guāngsù.

Liàngzǐ jiūchán hé chāo guāngsù zhī jiān quèshí cúnzài yī zhǒng tèshū de guānxì, dàn zhè zhǒng guānxì bìng bù wéifǎn xiāngduìlùn de jīběn yuánlǐ.

Liàngzǐ jiūchán shì liàngzǐ lìxué zhōng de yīgè zhòngyào xiànxiàng, tā miáoshùle liǎng gè huò duō gè lìzǐ zhī jiān de yī zhǒng qítè guānlián zhuàngtài. Zài zhè zhǒng zhuàngtài xià, wúlùn zhèxiē lìzǐ zhī jiān de jùlí yǒu duō yuǎn, tāmen zhī jiān de zhuàngtài dōu shì xiānghù yīlài de. Dāng yīgè lìzǐ de zhuàngtài fāshēng biànhuà shí, yǔ zhī jiūchán de lìzǐ de zhuàngtài yě huì shùnjiān fāshēng biànhuà, fǎngfú tāmen zhī jiān cúnzài yī zhǒng chāo guāngsù de liánxì.

Rán'ér, xūyào míngquè de shì, liàngzǐ jiūchán zhōng de zhè zhǒng “chāo guāngsù” xiànxiàng bìng bù shèjí xìnxī de shíjì chuánshū. Zài liàngzǐ jiūchán zhōng, dāng yīgè lìzǐ bèi cèliáng shí, qí zhuàngtài huì shùnjiān tā suō, bìng dǎozhì yǔ zhī jiūchán de lìzǐ de zhuàngtài yě fāshēng xiàng yīng de biànhuà. Dàn zhè zhǒng biànhuà shì suíjī de, fēi jú yù de, bìngqiě bù chuándì rènhé kě guāncè de xìnxī. Yīncǐ, liàngzǐ jiūchán bìng bù wéifǎn xiāngduìlùn zhōng guāngsù zuòwéi xìnxī chuándì sùdù shàngxiàn de yuánlǐ.

Shíjì shang, liàngzǐ jiūchán zhōng de “chāo guāngsù” xiànxiàng gēng duō shì yī zhǒng shùxué shàng de miáoshù huò tǒngjì shàng de guānlián, ér bùshì wùlǐ shítǐ zài kōngjiān zhōng de chāo guāngsù yùndòng. Tā jiēshìle liàngzǐ lìxué yǔ jīngdiǎn wùlǐ xué zài miáoshù wéiguānshìjiè shí de gēnběn chāyì, bìng wèi liàngzǐ jìsuàn hé liàngzǐ tōngxìn děng qiányán lǐngyù tígōngle zhòngyào de lǐlùn jīchǔ.

Liàngzǐ jiūchán hé chāo guāngsù zhī jiān quèshí cúnzài yī zhǒng tèshū de guānxì, dàn zhè zhǒng guānxì bìng bù wéifǎn xiāngduìlùn de jīběn yuánlǐ, yě bù shèjí xìnxī de shíjì chuánshū. Liàngzǐ jiūchán shì liàngzǐ lìxué zhōng yīgè dútè ér mírén de xiànxiàng, tā wèi wǒmen tànsuǒ wéiguānshìjiè de àomì tígōngle bǎoguì de xiànsuǒ.

Chāo guāngsù (Superluminal motion) zài wùlǐ xué zhōng shì yīgè fùzá qiě chōngmǎn zhēngyì de gàiniàn, tā zhǐ de shì wùtǐ de yùndòng sùdù chāoguò zhēnkōng zhōng guāngsù (c, yuē wèi 299,792,458 mǐ/miǎo) de xiànxiàng. Rán'ér, gēnjù xiàn yǒu de wùlǐ xué lǐlùn, tèbié shì xiāngduìlùn, rènhé jùyǒu jìng zhìliàng de wùtǐ dōu wúfǎ dádào huò chāoguò guāngsù. Yīncǐ, dāng wǒmen tánlùn “chāo guāngsù” shí, tōngcháng shì zhǐ yīxiē tèshū xiànxiàng huò lǐlùn shàng de kěnéng xìng, ér fēi shíjì guāncè dào de wùtǐ yùndòng sùdù.

Guānyú chāo guāngsù de yuánlǐ, mùqián bìng méiyǒu yīgè pǔbiàn jiēshòu de lǐlùn lái jiěshì tā. Bùguò, yǒu yīxiē lǐlùn huò xiànxiàng yǔ chāo guāngsù xiāngguān, kěyǐ wéi wǒmen tígōng yīxiē qǐshì:

Liàngzǐ jiūchán: Suīrán liàngzǐ jiūchán zhōng de zhuàngtài biànhuà kàn qǐlái xiàng shì chāo guāngsù de, dàn shíjì shang tā bìng bù shèjí xìnxī de shíjì chuánshū. Liàngzǐ jiūchán shì yī zhǒng liàngzǐ lìxué xiànxiàng, miáoshùle liǎng gè huò duō gè lìzǐ zhī jiān de qítè guānlián zhuàngtài, dāng qízhōng yīgè lìzǐ de zhuàngtài fāshēng biànhuà shí, yǔ zhī jiūchán de lìzǐ de zhuàngtài yě huì shùnjiān fāshēng biànhuà. Dàn zhè zhǒng biànhuà shì suíjī de, fēi jú yù de, bìngqiě bù chuándì rènhé kě guāncè de xìnxī.
Yǔzhòu péngzhàng: Zài mǒu xiē shíqí hé chǐdù shàng, yǔzhòu de péngzhàng sùdù kěnéng chāoguò guāngsù. Dàn xūyào zhùyì de shì, zhè zhǒng péngzhàng shì kōngjiān běnshēn de kuòzhāng, ér bù shì wùzhí zài kōngjiān zhōng de chāo guāngsù yùndòng. Yīncǐ, tā bìng bù wéifǎn xiāngduìlùn de sùdù xiànzhì.
Lǐlùn shàng de chāo guāngsù qūdòngqì: Rú ā'ěr kù bǐ āi ěr xiàoyìng (Alcubierre Drive), zhè shì yī zhǒng lǐlùn shàng de chāo guāngsù qūdòngqì, qí jīběn yuánlǐ shì tōngguò niǔqū shíkōng lái shíxiàn chāo guāngsù chuánshū. Rán'ér, zhè zhǒng lǐlùn mùqián réng chǔyú jiǎshè jiēduàn, shàngwèi dédào shíyàn yàn zhèng, qiě xūyào yī zhǒng shàngwèi fāxiàn de shénmì wùzhí (wài zhìliàng) lái shíxiàn.
Jièzhì zhōng de guāng màichōng qún sùdù chāoguò guāngsù: Zài mǒu xiē tèshū jièzhì zhōng, guāng màichōng de qún sùdù (bō bāo fēng de sùdù) kěnéng chāoguò zhēnkōng zhōng de guāngsù. Dàn zhè zhǒng xiànxiàng bìng bù wéifǎn xiāngduìlùn, yīnwèi qún sùdù bìng bù děngtóng yú néngliàng huò xìnxī de chuánshū sùdù. Cǐwài, zhè zhǒng chāo guāngsù xiànxiàng yě shòudào jièzhì de sèsàn děng xìngzhì de xiànzhì.
Xūyào qiángdiào de shì, jǐnguǎn cúnzài shàngshù yǔ chāo guāngsù xiāngguān de xiànxiàng huò lǐlùn, dàn mùqián zài shíyàn shàng shàng wèi guāncè dào rènhé jùyǒu jìng zhìliàng de wùtǐ yǐ chāo guāngsù yùndòng. Yīncǐ, chāo guāngsù réngrán shì yīgè chōngmǎn tiǎozhàn hé wèizhī de lǐngyù, xūyào kēxuéjiāmen jìnyībù de yánjiū hé tànsuǒ.

Lìngwài, zhídé zhùyì de shì, yīxiē suǒwèi de “chāo guāngsù” xiànxiàng kěnéng shì jīyú wùjiě huò cuòwù de jiěshì. Lìrú, yīxiē tiānwén guāncè zhōng guāncè dào de “chāo guāngsù” yùndòng kěnéng shì yóuyú guāng xíng shíjiān xiàoyìng huò duō pǔ lè xiàoyìng děng wùlǐ xiànxiàng zàochéng de guāngxué cuòjué, ér bìngfēi wùtǐ běnshēn yǐ chāo guāngsù yùndòng. Yīncǐ, zài tàntǎo chāo guāngsù wèntí shí, wǒmen xūyào bǎochí jǐnshèn hé lǐxìng de tàidù.

Trung tâm tiếng Trung ChineMaster Quận Thanh Xuân Hà Nội

ChineMaster - Trung tâm luyện thi HSK 9 cấp HSKK sơ trung cao cấp Quận Thanh Xuân Hà Nội

Hotline 090 468 4983

ChineMaster Cơ sở 1: Số 1 Ngõ 48 Phố Tô Vĩnh Diện, Phường Khương Trung, Quận Thanh Xuân, Hà Nội (Ngã Tư Sở - Royal City)
ChineMaster Cơ sở 6: Số 72A Nguyễn Trãi, Phường Thượng Đình, Quận Thanh Xuân, Hà Nội.
ChineMaster Cơ sở 7: Số 168 Nguyễn Xiển Phường Hạ Đình Quận Thanh Xuân Hà Nội.
ChineMaster Cơ sở 8: Ngõ 250 Nguyễn Xiển Phường Hạ Đình Quận Thanh Xuân Hà Nội.
ChineMaster Cơ sở 9: Ngõ 80 Lê Trọng Tấn, Phường Khương Mai, Quận Thanh Xuân, Hà Nội.

Trên đây là toàn bộ nội dung chi tiết giáo án bài giảng hôm nay - Luyện dịch tiếng Trung HSK 789: Con người có thể di chuyển với tốc độ ánh sáng không? - Tác giả Nguyễn Minh Vũ.