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#宇宙#为何宇宙的速度被限制在299792458米u002F秒？一种神秘的物质在阻拦


自从爱因斯坦提出了相对论之后 ， 我们就知道了宇宙中所有有静止质量的物质都不可能达到和超过光在真空中传播的速度——299792458米/秒 。 只有那些没有质量的粒子才能够达到光速 ， 比如说光子 ， 还有引力的传播速度 。
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为什么任何有静止质量的物质都无法达到光速呢？从爱因斯坦的相对论中 ， 我们知道了物质和能量的关系 ， 那就是著名的爱因斯坦质能方程E=MC^2 。 从这个式子中我们知道 ， 因为光速不变 ， 一个物质的能量和它的质量成正比 。 而且速度越快 ， 物质的质量也就越大 。
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一旦一个物质的速度达到光速 ， 那么它的质量就会变得无穷大 ， 它的能量也就变得无穷大 。 换一句话来说 ， 要想让一个有质量的物质达到光速 ， 那么必须提供无限的能量 。 目前 ， 我们根本无法做到这点 ， 因此 ， 爱因斯坦才会说任何有静止质量的物质都不能够达到光速 。
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目前 ， 人类能够达到的最快的速度是299792457.9964米/秒 ， 达到了99.99999988%的光速 ， 而这个速度 ， 只不过是将一个质量几乎可以忽略的电子加速到极为接近光速的地步 ， 这还利用了欧洲大型的粒子对撞机 ， 耗费了无数的能量 。
肯定很多人有疑问 ， 为什么没有质量的光子的速度会被限制在299792458这样一个数字呢？
这和宇宙中一种神秘的物质——高能粒子有关 。
在宇宙中 ， 存在着无数因为超新星爆炸、黑洞辐射等原因 ， 形成的高能粒子 。 超新星爆炸等原因 ， 会将这些高能粒子拥有一个非常快的速度 ， 并且携带了高达10^19ev的能量 。

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虽然这些能量很大 ， 能够将粒子加速到非常快的速度 ， 但是并不能超过光速 。 因为这些粒子在传播的过程中 ， 会和宇宙中由于大爆炸产生的宇宙微波背景辐射相撞 。 在粒子穿过宇宙微波背景辐射时 ， 会让光子和高能粒子相撞 ， 从而产生新的粒子——正负电子对或者是中性π介子 。
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当高能粒子携带的能量达到10^17ev时 ， 会产生正负电子对 ， 当能量高于5*10^19ev时们就会产生中性π介子 ， 这些新产生的粒子会带走一部分能量 。 因此 ， 所有粒子所携带的能量都不可能超过5*10^19ev ， 这个数值被称为GZK阈值 。
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所以 ， 这既是为什么宇宙中的所有物质 ， 包括光子、带电粒子、宇宙射线等速度 ， 都会被限制在光速299792458米/秒极其以下的原因 。
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