宇宙还存在一个除光速以外的速度限制,这才是人类真正的障碍?
我要新鲜事2023-05-18 16:00:350阅
1966年,一些科学家发现宇宙中除了光速还有另一个速度极限light极限。
根据广为接受的“大爆炸理论”,在宇宙之初,它是由一个温度和密度极高的“奇点”爆发而引起的。但由于光速的限制,大爆炸开始以来产生的光子仍在宇宙中传播。但是宇宙处于不断膨胀的状态,所以现在它们变成了微波波段。对于我们来说,无论在哪个方向,我们接收到的微波辐射都是完全一样的,所以这也叫微波背景辐射(CMB)。

“微波背景辐射”的光子充斥着整个宇宙,只要是在空间中运动的物质,就无法避免与它们相遇。一般情况下,微波背景辐射的光子不会影响宇宙中物质的运动状态,但是有科学家发现,如果物质的运动速度超过一个临界值,就会与微波背景辐射的光子相互作用,这个临界值对应的能量就是——GZK极限。

就像质子的GZK极限是5 x 10^19eV(注:eV是电子伏特)一样,只要在空间运动,一旦其速度对应的能量超过这个值,就会与微波背景辐射相互作用。在这个相互作用的过程中,会产生π介子,使得质子失去能量(π介子有静态质量),自然速度降低。

与微波背景辐射产生的光子的相互作用是连续的,所以质子会不断失去能量,产生π介子,直到质子的运动速度降低到5倍10^19eV,而这种对速度的限制恰恰是-GZK截断。
通常,宇宙中无论是宏观物体还是微观粒子都会受到“GZK截断”的限制。因此,无论人类制造出多么先进的航天器,只要其运动速度超过相应的临界能量值,也会与微波背景辐射的光子相互作用,也会受到“GZK截断”的影响,从而使其速度降低。而如果真的能让速度接近这个临界值,很可能飞船会严重受损。
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