类星体|1秒钟288万公里!类星体的超光速现象如何解释,相对论面临挑战?
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类星体的辐射源分离 , 速度超越了光速 。 但是它并没有传递信息 , 相对论也没有被它挑战 。
作为科学界公认的 , 比肩牛顿的物理学家 , 爱因斯坦身上有着太多的光环 。 其代表性成就之一的相对论 , 更是成为现代物理学的两大支柱之一 。 在26岁的时候 , 爱因斯坦就联立求解了麦克斯韦方程组 , 得出了光速不变原理 , 这也是狭义相对论的基本出发点 。
爱因斯坦
证明过程自然是非常严谨的 , 也得到了众多物理学家的赞同 。 时至今日 , 有点科学素养的人都知道光速不可超越 , 不然相对论就要改写 。
科学家也是这么想的 , 因为光速实在是太快了 , 一秒钟30万公里 , 人类制造出来的所有探测器在光速面前都不够看 。 那么 , 宇宙中真的就没有超越光速的速度了吗?
神秘的类星体
1960年 , 美国天文学家艾伦·桑德奇找到了第一颗类星体 , 代号3C48 。 当时他发现了类星体的光谱类型非常奇怪 , 而且亮度非常高 。 1963年 , 天文学家马丁·施密特也发现了一颗类星体 , 代号3C273 , 他发现了该天体有着非常大的红移 。
类星体非常明亮
这只是开始 , 科学家在之后发现了一个让他们瞪大眼睛的现象:类星体的辐射源分离 , 速度超越了光速!1秒钟288万公里 , 是光速的9.6倍!
严格来说 , 类星体不同于任何一个已知的天体 , 它们释放出来的能量可以和一个中等规模的星系相比 , 银河系内所有恒星加起来也比不过它 。 大多数类星体 , 内部还有个神秘的“核心” , 类星体的能量都是它释放出来的 。 有说法认为这个“核心”是个黑洞 , 吞噬周围物质的同时 , 也在释放出辐射能量 。
类星体有个神秘的核心
距离地球约5500万光年的室女座 , 里面就有一颗类星体 。 科学家借助太空望远镜发现 , 其内部有两个巨型辐射源 , 当我们观测到它的时候 , 两个辐射源不知为何 , 恰好处于分离的过程中 。 科学家建立了数学模型 , 去分析两个辐射源分离的速度 , 结果就得出了超越光速的结论 。 1秒钟288万公里 , 超越了光速 。
为什么会超越光速
类星体的发现 , 是上世纪中期天文学领域的重大发现之一 。 当科学家知道了类星体辐射源分离速度超越了光速后 , 便一直在思索这是为什么?光速不可超越早已成为科学家们的共识 , 普朗克、玻尔和泡利等科学家都表示支持这一理论 , 那类星体辐射源的分离速度到底该怎么解释?
光速
先说结论 , 这一现象属于特殊的“视超光速运动” , 不是真正意义上的超光速运动 。 举一个通俗易懂的例子 , 一些城市在举办活动的时候 , 会在晚上使用大型聚光灯 , 可以看作是一个光源 。 当光线照射到天空时 , 由于云朵的阻挡 , 部分光线会在云层上形成一个光斑 。
这时候我们在地面上稍微移动一下聚光灯 , 云层之上的光斑就会大幅度的移动 , 而且云层的高度越高 , 光斑的移动速度也就越快 。 理论上来说 , 光斑的移动速度是可以达到光速 , 甚至超越光速的 。
城市的聚光灯
类星体内部的“核心” , 同样可以看作是一个“光源” , 它经常会释放出高能粒子流 。 而类星体周围还有一些气体和尘埃等物质聚合在一起 , 就像是黑洞外围的吸积盘 。 高能粒子流一冲击 , 就容易激发辐射 , 形成辐射源 。