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我們都知道光速,那黑暗的速度是多少?



我們都知道光速,那黑暗的速度是多少?



愛因斯坦的狹義相對論指出,光速是物體運動速度的上限,大約為每秒30萬千米。那麼,光的對立面——黑暗是是否有速度呢?雖然光速的存在意味著存在「暗速」似乎是合乎邏輯的,但這並不一定是正確的。儘管有可能對黑暗的速度做出定義,但結果在很大程度上取決於如何定義黑暗。

根據天體物理學家奈爾·德葛拉司·泰森(Neil deGrasse Tyson)的說法,從嚴格意義上來說,黑暗就是沒有光子,所以根本沒有速度。在他看來,黑暗速度的想法只不過是一個詩意的比喻,但在正統的科學討論中沒有立足之地。


但是,如果擴展黑暗的概念,那麼黑暗可能會有一個速度。當光出現時,黑暗同時被消除。而當光線離開時,黑暗又同時返回。因此,從這裡來看,黑暗的速度就是光的速度,即「暗速」=光速。但在某些情況下,黑暗的運動速度會超過光速。例如,影子。



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在間隔一定的距離上,影子會變得遠大於創造它的物體,但它依然可以模仿投射物體,在同一時刻內以相同的方式移動。因此,當影子大於投射物體時,影子在相同時間內移動的距離也要大於原來的物體。而如果影子足夠大,那它在投影表面上的移動速度將會超過光速。



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例如,把地球上的一個人的手指投影到月球表面上(這不是一件容易的事),假設此時手指指在月球表面的A點,然後這個人把手指移動到月球表面的B點。在這零點幾秒內,手指實際移動的距離僅有幾厘米。但它投射在月球上的影子卻在相同的時間內移動數千公里,這樣就很容易產生一個突破光速的影子。


不過,這裡的超光速並沒有違背物理定律。因為狹義相對論的規定是:任何攜帶信息和能量的物質無法超越光速。在此,超光速影子並沒有把信息從A點傳播到B點。事實上,黑暗並沒有從A點移動到B點。因為從A點到B的影子根本就不是同一個東西,影子每時每刻都在形成。這就好比用槍掃射出一排彈孔,影子就是這彈孔,前後形成的影子都是不同的。


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我們所說的影子,事實上只是一個三維區域的橫截面,是光線中的空隙。因此,在某種程度上,影子根本不會移動,也就沒有速度可言。之所以會產生影子移動的錯覺,是因為我們很自然地認為影子是一種實體物質。事實上,影子恰好缺的就是實體物質——光子,而光子是在宇宙極限速度下運動的。

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