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Copyright &光速旅行一年到底有多远呢？
光速旅行一年到底有多远呢？
宇宙是一个非常大的地方。在过去的几个世纪里，天文学家们对太空进行了深入的研究，他们逐渐认识到我们的地球和我们的物种是多么的渺小和微不足道。与此同时对电磁学和遥远恒星的持续研究使科学家们推断光的速度是什么，而且它是最快的速度。
图显示了光在太阳和地球之间的传播距离。图片：Wikipedia Commons/Brews ohare
光的速度：
数个世纪以来计算光速一直是科学家们的当务之急。在 17 世纪之前人们在光的速度是有限的，还是从一个点移动到下一个瞬间存在分歧。1676 年丹麦天文学家 Ole Romer 在他对木星卫星的明显运动的观察发现光的速度是有限的。
光以不同的波长移动，在这里代表着棱镜中不同的颜色。图片：NASA/ESA
根据他的观察，著名的荷兰天文学家 Christiaan Huygens 计算了光速 220,000 公里 / 秒 ( 136701 英里 / 秒 ) 。在两个世纪的时间里，光的速度进一步细化，产生了大约 299000 到 315000 公里 / 秒 ( 185790 到 195732 米 / s ) 的估计。
接下来是詹姆斯 · 克拉克 · 麦克斯韦，他在 1865 年提出光是电磁波。在他的电磁学理论光的速度是表示为 c。然后在 1905 年 , 爱因斯坦狭义相对论的提出他的理论，它假定光速 ( c ) 是常数，无论观察者的惯性参考系或者光源的运动。
我们的宇宙中物体的例子，以及它们距离的大小，以光年为标准尺度。图片：Bob King
例如离地球最近的恒星（比邻星）距离大约 4.22 光年。银河系的中心距地球 26000 光年，而最近的大星系 ( 仙女座 ) 则在 250 万光年之外。迄今为止地球上最远星系的候选者是 macs0647 - JD 距离地球约 133 亿光年。
而宇宙微波背景也就是被认为是大爆炸遗留下来的残余辐射，距离我们约 138 亿光年。这种辐射的发现不仅提振了宇宙大爆炸理论，而且也给天文学家们准确地评估了宇宙的年龄。这就引出了另一个关于光年测量宇宙距离的重要观点，即空间和时间是相互交织在一起的。
你看，当我们看到远处物体发出的光时，我们实际上是在回顾时间。当我们看到 400 光年之外的恒星发出的光时，我们实际上看到的是 400 年前恒星发出的光。因此我们看到的是 400 年前的星星，而不是今天的样子。因此从地球上看到数十亿光年的物体，就能看到数十亿光年的距离。
是的，光以极快的速度传播。但考虑到宇宙的规模和规模，它仍然可以从宇宙的某些点上花费数十亿年才能到达地球上的我们。因此为什么要知道光在一年里旅行多长时间对科学家来说是非常有用的。它不仅让我们了解宇宙的规模，也使我们能够绘制宇宙演化的过程。
为了不让大家有某些混淆，特为大家科普几个数据：
1、可观测宇宙直径：约 960 亿光年 /
2、目前计算宇宙年龄：约 138.17 亿岁
3、光年是尺度单位
参考：NASA、Wikipedia、UCR、Universe Today
作者：Matt Williams
编译：光量子
审校：博科园
本文由百度知道日报作者原创，未经同意严禁转载，否则将追究相关法律责任。　　因为光子和电子质量都很小啊，　　所以很容易就被加速到很快的速度，　　如果要想超过光速，　　就必须找到质量更小的东西！
楼主发言：1次 发图：0张 | 更多
　　光子质量小，小得称不了。（据说静止质量为0）　　电子并不小，速度很慢了。（据说一秒才3~5厘米）　　　　快的是电磁场，不是电子。
　　带有信息物质速度中,光速最快.
太阳的光到地球一般 8分钟,,,,如果太阳突然灭了,那我们地球要8分钟以后才知道;;问题是我们地球是因为万有引力才围绕太阳转的,,太阳一旦毁灭了,地球是刹间&飞掉&吧,难道万有引力比光速快??
　　带有信息物质速度中,光速最快. 太阳的光到地球一般 8分钟,,,,如果太阳突然灭了,那我们地球要8分钟以后才知道;;问题是我们地球是因为万有引力才围绕太阳转的,,太阳一旦毁灭了,地球是刹间&飞掉&吧,难道万有引力比光速快??　　　　力的传播也是有速度的
　　@遥远的火星
15:06:00　　带有信息物质速度中,光速最快. 太阳的光到地球一般 8分钟,,,,如果太阳突然灭了,那我们地球要8分钟以后才知道;;问题是我们地球是因为万有引力才围绕太阳转的,,太阳一旦毁灭了,地球是刹间&飞掉&吧,难道万有引力比光速快??　　力的传播也是有速度的　　-------------------------　　万有引力的传播速度 是多少？　　
　　引力的速度　　对于引力的速度基本有三种理论：　　　　牛顿的超距作用观点，认为引力的传递不需要时间（速度无限大）。 　　引力是超光速的某值。 　　现在所普遍认定的是爱因斯坦所提出的说法，即重力的传播速度是真空中的光速。 　　
　　思想最快，你想到那就到那
　　快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快快
　　光速是不可能超过的，相对论已经说清楚了。如果有超过光速的速度，那就证明了时间膨胀是错的，而原子钟的实验已经证明了时间膨胀是正确的，同理那相对论是正确的，所以光速是不可超越的。
　　回复第3楼(作者:@养龟的男人 于
13:35:00) 　　带有信息物质速度中,光速最快. 太阳的光到地球一般 8分钟,,,,如果太阳突然灭了,那我…… ==========引力场的传播速度好像也是光速。而且太阳灭了不代表消失了，质量仍然在那里，所以引力也会在。即使真的突然消失了，引力据说有延时效应，引力还会存在好一段时间。
　　是因为速度定义空间 不是你恍然大悟的出来的
建议看看物理书
　　看楼主的恍然大悟...我忽然昏厥。好好去看看质能方程，就知道要推动一物体达到光速所需要的能量。
　　看到楼主的奇文，我一下子悟了
　　光子静止质量是零，请你找个质量比光子质量还小的物质，负质量？而且如果存在超光速，相对论就完全崩溃了
　　我相信超光速肯定有。　　地球人还太低级了。o(︶︿︶)o 唉
　　不是说某些天体能喷射出超光速粒子吗？　　我个人认为超光速是存在的 只是现在我们的理论还难以解释而已　　　　毕竟150年前黑体辐射以及气体的低温热容就是无法解释的问题，那时同样难以解释的问题还有 电子为什么不掉核里面去（按照经典电磁学电子在轨道上运动时要辐射能量的
能量出去了速度就慢 就会掉进去）　　　　600年前我们还认为两个铁球重的那个下落要快些　　500年前我们还解释不了为什么两个铁球同时落地　　现在（对就是21世纪）我们还不能完美的解释为什么在真空状态 密度小的物体下落要快（说白了就是泡沫熟料下落比铁快）　　　　…………………………
　　顿悟了
　　如果有一种波的波长是30万公里，传播速度是光速的n倍，这种东西人类怕是很难观测和理解的，但你能说这种东西就不存在吗？比如说假设我们所在的宇宙只是另一个宏观世界的粒子，人家的声波速度可能是我们能探测的宇宙边界的不知道多少倍，那种东西人类根本就不可能认知，但不见得就没有。　　
　　呵,楼主还处于亚里斯多德的哲学时代.
　　楼主的理论应该是不对的，爱因斯坦提出过一个公式E=mc2，如果质量小，那他所含的能量也很小，如果能量小速度怎么快的起来呢。其次，不可能有东西比光更快，理论上来说，如果有东西比光更快，那他所有的能量就得接近无限大，无限大的能量至少我们现在办不到
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请遵守言论规则，不得违反国家法律法规回复(Ctrl+Enter)& 狭义相对论知识点 & “（选修模块3-4）（1）下列说法正确的是...”习题详情
0位同学学习过此题，做题成功率0%
（选修模块3-4）（1）下列说法正确的是&．（填写选项前的字母）A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振B．如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动C．变化的电场周围不一定产生变化的磁场D．狭义相对论认为：在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关（2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图1所示，波刚好传到x=3m处．此后x=1m处的质点比x=-1m处的质点　&（选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过△t时间，在x轴上-3m～3m区间内的波形与t=0时刻的正好相同，则△t=　&．（3）被称为“光纤之父”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献，与两位美国科学家共获2009年诺贝尔物理学奖．光纤由内芯和外套两层组成．某光纤内芯的折射率为n1，外套的折射率为n2，其剖面如图2所示．在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为60，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套“泄漏”出去，求内芯的折射率n1的最小值．&
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：2010-江苏省高考物理模拟试卷（二）
分析与解答
习题“（选修模块3-4）（1）下列说法正确的是____．（填写选项前的字母）A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振B．如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动C．变化...”的分析与解答如下所示：
（1）检查平面的平整度是利用薄膜干涉；只有回复力符合F=-kx的振动才是简谐运动；变化的电场周围不一定产生变化的磁场；相对论的基本原理是光速不变．（2）根据沿波的传播方向，确定质点的振动方向，来比较哪个质点先到达波峰．波经过整数倍周期图象相同，可得到时间的通式．（3）作出正确的光路图，根据恰好发生光的全反射现象，从而确定入射角，再由光的折射定律，即可求解．（1）A、检查平面的平整度是利用薄膜干涉原理，而不偏振原理；故A错误．B、只有回复力符合F=-kx的振动才是简谐运动；故B错误．C，根据麦克斯韦电磁场理论可知：变化的电场周围一定产生磁场，但不一定产生变化的磁场，若电场均匀变化，将产生稳定的磁场；故C正确．D、相对论的基本原理是光速不变即在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关．故D正确．故选CD（2）横波沿x轴正方向传播，则由波的图象得到，x=1m处的质点向上振动，x=-1m处的质点向下振动．则x=1m处的质点后到达波峰．由图λ=4m，又v=10m/s，得周期T=．根据波的周期性，波形与t时刻的正好相同时，经过时间△t=nT=0.4n s （n=1.2.3…）（3）如图所示，由题意在内芯和外套分界面上要发生全反射当在端面上的入射角i最大（im=90&）时，折射角r也最大，在内芯与外套分界面上的入射角i'最小，如此时入射角等于临界角则恰能保证信号不会通过外套“泄漏”这时i′min=C=90&-rm得rm=30&在端面上im=90&时，由n1=得n1=2 所以，当n1=2时在所有情况中从端面入射到光纤中的信号恰能都不会通过外套“泄漏”出去．故内芯的折射率n1的最小值是2．故答案为：（1）CD （2）后 0.4ns （n=1、2、3…）（3）内芯的折射率n1的最小值是2．
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（选修模块3-4）（1）下列说法正确的是____．（填写选项前的字母）A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振B．如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运...
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经过分析，习题“（选修模块3-4）（1）下列说法正确的是____．（填写选项前的字母）A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振B．如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动C．变化...”主要考察你对“狭义相对论”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
狭义相对论
与“（选修模块3-4）（1）下列说法正确的是____．（填写选项前的字母）A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振B．如果做振动的质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动C．变化...”相似的题目：
关于光在真空中的传播速度，下列说法正确的是&&&&只有静止光源所发出的光，其传播速度才等于c只要在惯性参考系中，无论怎样测量，光速总是c当观察者沿着光传播方向高速运动时，所测得的光速小于c当光的传播方向与光源的运动方向相反时，光速度将小于c
选做题（请从A、B和C三小题中选定一小题作答．）A．（选修模块3-3）B．（选修模块3-5）C．（选修模块3-4）（l）下列有关光现象的说法中正确的是&&&&A．同种介质中，光波长越短，传播速度越快B．宇航员驾驶一艘接近光速的宇宙飞船飞行时，他不能感知自身质量的增大&&&&C．薄膜干涉条纹可以看着是等厚线D．眼睛直接观察全息照片可以看到立体图象（2）沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=3.5m和x=6.5m处．在t1=0.5s时，质点P此后恰好第二次处于波峰位置；则t2=&&&&s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t3=0.9s时，质点P的位移为&&&&cm．&（3）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，0为半圆的圆心．甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验．他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙．已知半圆柱体的半径为R，OC=0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？&&&&
下列说法正确的是&&&&质量相同的物体，速度大的惯性大紫外线比红外线更容易产生显著的衍射现象根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场根据狭义相对论的原理，对不同的惯性系，物理规律都是一样的
“（选修模块3-4）（1）下列说法正确的是...”的最新评论
该知识点好题
1长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关，物体在运动方向长度缩短了．一艘宇宙飞船的船身长度为L0=90m，相对地面以u=0.8c的速度在一观测站的上空飞过．（1）观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？（2）宇航员测得船身通过观测站的时间间隔为多少？
2简述狭义相对论的两个基本原理．
3在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的（　　）①一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速；②质量、长度、时间的测量结果都随物体与观察者的相对运动状态而改变；③惯性系中的观察者观察一个与他做匀速相对运动的时钟时，会看到这个时钟比与他相对静止的时钟走得慢些．
该知识点易错题
1长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关，物体在运动方向长度缩短了．一艘宇宙飞船的船身长度为L0=90m，相对地面以u=0.8c的速度在一观测站的上空飞过．（1）观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？（2）宇航员测得船身通过观测站的时间间隔为多少？
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光速可以穿越时空，那么光为什么没有穿越？
其实可以理解为光本身已经穿越了时空，比如我们在地球上看到遥远星系的光，来自数万光年以外，相对我们来说，光是走了数万年才被我们看到; 而对于光本身来说，由于它的速度是光速，时间流逝是零，也就是在一瞬间穿越了遥远距离抵达地球的，也正因为如此，光所携带的信息没有变化，我们才可以自信地说，我们看到的是那个星系数万年前的样子。
如果说没有穿越，那么可能是因为光没有达到超过光速这个绝对条件，……或者我们所见的光可能已经穿越时空了，这都是未知的，况且，接近光速时间会变慢，但谁也没有肯定超过光速一定会穿越，更何况研究表明目前不可能达到光速，只能无限接近…而达到后的结果，谁也不知道…… 补充：至于虫洞，则是属于另一个问题了，虫洞目前也只是属于连接四度空间猜想，而虫洞进入的条件更不知道了，你说的可能是黑洞，引力巨大黑洞不可能穿越，光也无法逃逸出来……并不是穿越，拜托不要把科学家都没解决的时空隧道问题拿来问好不……就你最初的问题来说，本身就是个存在未知的假命题，我们后面再怎么回答也是猜想，具体不多说了，你自己多查资料吧…
谁说达到光速就能穿越时空？谁说达到光速就能穿越时空？谁说达到光速就能穿越时空？其实是这样的。光子没有静止质量，所以可以达到光速。而我们生活中几乎所有粒子都有静止质量，所以当他的速度接近光速时，根据相对论就会拥有更大的质量。而推动更重的物体加速需要更多能量。当无限接近光速时，物体的质量接近正无穷，加速所需能量也为正无穷，所以有质量的物体都不能达到光速。达到光速会怎么样？对于光子来说，它的时间是静止的。即如果你以光速运动（这是不可能的），你的时间不流动。不会穿越时空。如果超光速呢？首先确认一点，在现有理论模型下，没有物体能跨越光速这条线。但是如果粒子没有加速超过光速的过程，而是本身就超光速呢？这里引用一段英文维基百科【快子（超光速粒子）】Tachyon 【←这是链接】Because a tachyon would always move faster than light, it would not be possible to see it approaching. After a tachyon has passed nearby, we would be able to see two images of it, appearing and departing in opposite directions. The black line is the shock wave of Cherenkov radiation, shown only in one moment of time. This double image effect is most prominent for an observer located directly in the path of a superluminal object (in this example a sphere, shown in grey). The right hand bluish shape is the image formed by the blue-doppler shifted light arriving at the observer—who is located at the apex of the black Cherenkov lines—from the sphere as it approaches. The left-hand reddish image is formed from red-shifted light that leaves the sphere after it passes the observer. Because the object arrives before the light, the observer sees nothing until the sphere starts to pass the observer, after which the image-as-seen-by-the-observer splits into two—one of the arriving sphere (to the right) and one of the departing sphere (to the left).这么学术的玩意我也只能大概看懂= =用GOOGLE给你们翻译一下吧……语法我修正了一下。（有人帮忙翻译嘛……）因为超光速粒子会移动速度超过光速，不可能看到它逼近。超光速粒子经过附近，我们将能够看到两个影像，一个出现、一个离开，方向相反。以及冲击波切伦科夫辐射，只在一个瞬间显示。当超光速对象的路径位于观察者（在本实施例的球，以灰色显示），这种双重图像效果是最显着的。右手偏蓝形状是由蓝多普勒形成的图像偏移光到达观察者谁位于黑切伦科夫线-从球体的顶点，因为它接近。左手微红图像是从红移光离开该球体传递观察者后形成的。因为对象的光之前到达，观察者看到什么，直到球体开始传递观察者，在这之后的图像和看见由这观察者分裂成两半，到达球（向右）和一个出发球（向右）。你问得更细我也回答不了了……顺带一提。虫洞这类情况看似超光速（走了条捷径），但在实际空间运动过程中并未超光速（在捷径中没超光速），所以是有可能的。以上。作为科普大概讲了一下光速相关的问题。希望能帮到题主。作者：罗夏链接：/question//answer/
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